寻找更好的电池的持续追求

十年前，如果您除了手电筒或闹钟外还需要电池，那么您的选择就非常有限。锂离子电池在1990年代已进入消费电子领域，研究人员才刚刚开始探索其在某些汽车应用中的潜力。

但是，即使在2010年，科学家和政策制定者也知道锂离子电池并不是解决储能挑战的唯一解决方案。从重型卡车运输到电动飞机，到间歇性生产的可再生能源在电网上的大型安装中的不同应用，要求科学家在化学和技术方面进行更广泛的思考。

为了发现锂离子电池以外的关键电池技术，能源部(DOE)成立了能源存储研究联合中心(JCESR)，这是一个由能源部阿贡国家实验室领导的能源创新中心，旨在将实验室，学术界和工业界聚集在一起解决储能方面的关键挑战。JCESR最初是为期五年而设计的，其任务是开发能够在相同重量下显着存储更多能量，却成本更低的电池。

在JCESR成立之初，这一挑战促使人们寻找一种“魔术”-一种满足特定能量密度和成本要求的电池，可以满足多种应用的需求。JCESR主任和Argonne杰出研究员George Crabtree表示：“起初，我们认为我们可以找到一种可以全面应用的化学物质或一系列化学物质。” “我们发现，无论我们最终设计哪种电池，一种千篇一律的方法永远无法真正起作用。”

Crabtree解释说，其原因之一是不同类型的电池应用需要不同种类的权衡。一个对飞机有益的电池需要能够存储和产生非常大量的能量(是锂离子能量的几倍)，同时还要非常安全。他说，另一方面，成本并不是一个重要因素，因为航空公司的运营成本使其资本成本相形见war。

相反，用于汽车和轻型卡车的电池只需要存储足够的能量即可在充电之前行驶数百英里，但是理想情况下，它们需要能够快速充电，并且安全且成本低廉。