锂电池仍然领先吗？

能量存储是当今电力行业的关键瓶颈，吸引更多的投资来寻找替代流行的，激烈争夺的锂资源。在这里，ScarlettEvans汇总了电池技术领域的新材料竞争者。

随着全球电力需求的增长，寻找传统电池存储系统可持续替代品的必要性-不仅要延长智能手机和笔记本电脑的使用寿命，还要为电动汽车（EV）供电，并储存风能和太阳能能源。

锂离子（Li-ion）电池长期以来一直是现代技术的最佳动力源，由于其寿命和能量密度超过铅酸电池。然而，根据英国“金融时报”报道，锂的成本上升-2017年上涨了240％-除了对供应链的担忧，资源枯竭以及突然耗尽电池的报告之外，还促使开发商寻找有效的低碳电池基地。

到目前为止，搜索已经发现了一系列有可能解决能量储存问题的材料，包括钠，钴，水和黄金。但是，由于锂现在是现代技术的主要产品，其他材料是否会达到商业规模成功的同等水平？

最近，德国工业公司西门子宣布推出一项耗资150万英镑的试点项目，该项目试图将氨作为一种新型储能方式。传统上用作肥料，西门子表示相信氨项目可能比其他能源储存方法具有优势，因为它重新利用了已有的技术和硬件。

该项目将在英国牛津郡哈威尔的概念验证设施进行，该团队将尝试将电，水和空气转化为氨而不释放碳排放。然后将产生的氨储存在罐中，燃烧以发电，作为车辆燃料出售，或用于工业目的，例如冷藏。

在氨驱动电动车辆（EV）的情况下，该方案不是直接使用该化学品，而是仅为使用氢气车辆提取氢气。

西门子声称，主要的好处是成本效益，就像锂的许多替代品一样。实际上，对于许多人来说，目标是简单地找到能够提供相同存储容量和寿命的更便宜的电池。

钠离子电池

钠离子（Na离子）电池正在由许多机构的研究人员进行调查，因为钠天然丰富，因此比锂的资源风险更小，并且可以以更低的成本获得。

法国国家科学研究中心，华盛顿州立大学和美国斯坦福大学都在开发钠基储能产品，后者称他们可以制造比锂电池便宜80％的钠离子电池。在每种情况下，锂离子电池的标准内部组件都只是用钠对应物替换。

Na离子遇到的问题是它比Li离子重约三倍，使得电池电极之间的移动更加困难。降低的能量密度使其对于运输工业中的应用效率较低，尽管在涉及固定能量存储的部门中它不会成为问题。毋庸置疑，虽然迄今取得了令人印象深刻的进展，但仍需要进一步研究以完善具有更好稳定性和更高能量密度的钠储能装置。

“液态空气”电池

“液态空气”电池的开发也使其成为传统电池类型的可行替代品。本月早些时候，HighviewPower在英国大曼彻斯特成立了世界上第一家全尺寸液体空气工厂。该场地旨在将空气转化为液体以用于储能目的，倡导声称的方法比锂离子产品更便宜且更持久。

该计划使用过量或非高峰电力将环境空气冷却至-196?C，将其转化为液体，然后将其存放在金属罐中。泵送和加热将其转回用于转动涡轮机的气体。

这样的过程是有益的，因为它避免了燃烧气体时产生的有害排放物，并且允许储存过多的能量以便在高峰时间使用。虽然目前液态空气存储只能产生相对较少的能量，但像HighviewPower这样的公司认为它可以扩展到数百兆瓦。

生理盐水

其他公司已转向储水用水。其中一个例子是荷兰公司AquaBattery，该公司开发了一种依赖水和盐的电池，其组合流经一系列用于储存能量的膜。“蓝色电池”设计具有完全可持续性的优点，并且能够存储在高峰时段为访问创建的能量。

电池原型已经建成，第二个版本正在进行中，绿色村庄正在建设一个试点项目-绿色村庄-由代尔夫特理工大学和荷兰StichtingGreenVillage共同创建的生活创新中心。

使用无毒，可持续的材料使AquaBattery与基于化学化合物的材料区别开来。虽然这些电池可能比传统的铅酸设计“更环保”，但是一旦他们的生命经历过如何处理它们的问题就会引发对它们的可持续性的质疑。实际上，一些人警告说，除非找到可行的处理方案，否则电动汽车的增加可能会导致电池浪费问题。

绿色科技有多绿？

虽然欧盟有电池收集和处理规定，但这并不涉及锂离子电池。有缺陷的废物立法和低收集率意味着锂离子电池通常最终进入垃圾填埋场或焚烧炉，比利时科技公司Umicore估计市场上只有5％的锂离子电池被收集用于回收。

电池中包含的其他金属如钴，铝和铜被回收，而锂本身通常被丢弃，由于其有毒，易燃和反应性质而难以处理。

因此，研究人员努力寻找更便宜的锂电池替代品，还必须确定处理它们的环保方法，以免我们面临来自新一堆有害废物的进一步环境破坏。