鉅大LARGE | 點擊量：1517次 | 2020年07月14日
這種電池技術突破將改變世界
據連線雜志報道，當某項新技術試圖保持其令人目眩的上升軌跡時，一個固有弱點可能會影響它達到的高度——電池。我們的芯片運行速度越來越快，我們的數據量在迅速攀升，但到一天結束的時候，或者更糟的是到下午的時候，屏幕上的電量顯示不可避免地變成紅色。如果電池不那么糟糕，每個偉大的設備、產品、電動汽車和機器人都會更加強大。盡管有許多謠言宣稱，電池領域變革性的突破即將到來，但進展卻十分緩慢。
但本月早些時候，潛在的游戲規則改變者出現，他就是技術名人比爾·喬伊(BillJoy)。喬伊始終是清潔技術領域的長期投資者，多年來，他參與了風險投資公司凱鵬華盈(KleinerPerkins)進軍“綠色”金融領域的失敗嘗試。目前，他是其投資的電池科技公司IonicMaterials董事會成員。
作為傳奇的計算機科學家、Java共同發明人的創業伙伴，從事物聯網工作20年的有遠見之人，喬伊的觀點很受重視。正如他所解釋的那樣，IonicMaterials的創新結合了我們在藥店買到的熟悉堿性電池(便宜、安全、可靠)和那些在我們的電腦和手機中使用的更昂貴、更易燃的鋰電池(強大、可充電、更環保)的優點。
喬伊聲稱，IonicMaterials的新方法向更便宜、更安全、更高效的電池邁出了一大步，它不僅能夠為我們的設備和車輛提供電力，而且還能使基于可再生能源的“能源互聯網”得以實現。日前接受《連線》雜志總編史蒂文·利維（StevenLevy）的采訪時，喬伊揭示了這種技術突破。
以下即為采訪摘要：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
利維：你一直在投資于清潔技術，這么多年之后，你發現了新鋰離子電池技術中的“黑天鵝”嗎?
喬伊：是的，公平來說，我想這是一只“黑天鵝”。
利維：描述這種方法與普通電池的不同之處，最簡單的方法是什么?
喬伊：普通電池中有許多成分，比如鋰或堿，還有放置在兩者之間的分離器。然后倒入液體，這樣離子就可以移動。但是液體中會發生不好的事情，當有東西進入溶液中，并在里面運行和發生反應時，會引發許多安全問題，比如電池著火。要想電池中灌注固體而非液體，人們已經為之奮斗了100年。但是IonicMaterials開發的電池中沒有液體。你只有一個塑料，一個取代了液體的聚合物，所以它是固態的。從化學角度看，這是一個很大的差異。結果顯示，這種聚合物基本上屬于阻燃材料。所以當你用這種聚合物制造電池時，不會遇到安全問題。
利維：除了安全，還有什么優點?
喬伊：現在最理想的電池材料依然是我們不能使用的。例如，非常理想的鋰電池材料可以提供更大容量，但它們在液體狀態下是不安全的。基本上，人們是不可能利用鋰制作出安全電池的。當然，你可以制造更好的鋰電池，但你能說這更便宜嗎?
我們已經有堿性電池，它們是1960年由UnionCarbide公司發明的。這種電池使用鋅和二氧化錳，不僅價格便宜，而且非常安全，原材料也十分豐富。這類電池的功率相當大，雖然有點兒重。唯一遺憾的是它們無法充電。你可以使用20或30個周期，然后這個東西就會短路，這也是其為何不能為手機、汽車或者其他可充電設備充當電源的最主要原因。每個人都放棄了。對于像攝影錄像機這樣的移動設備來說，整個行業都進入了鋰化學時代，即獲得可充電電池，它們放棄了安全和成本，而這正是我們現在所處的位置。但隨著聚合物的出現，突然堿型電池變成可充電。阻止充電的機制不存在了，因為已經沒有液體。
利維：你是怎么與IonicMaterials建立起聯系的?
喬伊：十幾年前，大衛·韋爾斯(DavidWells)和我在凱鵬華盈(KleinerPerkins)列出了我們認為會帶來改變的25大潛在突破。我們沒有等著人們來展示這些創新，而是拿著論文去看。我給大家舉一個我們沒有發現的例子。我們研究了海水淡化，因為淡水在世界上很多地方都是一個重要問題，并決定唯一的經濟突破將是由地熱驅動的。所以我們去尋找在地熱驅動的海水淡化方面的突破，但最終卻沒有找到。在電池的情況下，我們認為：“我們希望電池內部灌注固體，而不是液體，因為這樣的改進會釋放創新。”但直到2010年，我們才真正找到了這樣的企業家。
利維：他就是IonicMaterials的創始人邁克爾·齊默曼(MichaelZimmerman)。在沒人能做到的時候，他是怎么想出來這個主意的?
喬伊：齊默曼是某類聚合物的專家。他也有過利用聚合物進行研究的經驗，包括如何修改它們，影響它的其他屬性等。沒有多少人了解這種聚合物。他發明了一種新的離子傳導機制，就像有人發明了將材料制成半導體的方法那樣。這是一種構造合理的新型材料，在自然界中并不存在。現在我們可以用半導體來形容它，但是我無法用合適的詞匯來形容這個新的突破，在室溫下進行離子作用的固體。也許它應該被稱為ional。這是一個應該獲得獎勵的科學突破。
利維：如果我是伊隆·馬斯克(ElonMusk)，我正在考慮這個問題：我要換成堿性電池還是要用這種技術來改進鋰電池?
喬伊：你將從改善鋰電池開始，因為這已經進入你的制造過程。但從長遠來看，先進的堿性電池有可能顛覆鋰離子電池的支配地位，因為前者材料更便宜。你可以用鋁做堿性電池，我們已經取得了部分進展。但我們還沒有實現所需要的那么多周期，但是，你知道，我們正在努力。我們認為，類似鋁堿性電池這樣的東西最終會滿足鋰的性能，但材料會更豐富，價格也更便宜。此外，它還可回收利用。
利維：你還說這能使真正的智能電網成為現實?
喬伊：是的。如果這種方法取得成功，能源替代將非常方便，我們可以更容易地從風能和水力發電等可再生能源中獲取能源。想象一下，用我們在Duracell和Energizer中使用的相同原料，制作非常大的可充電電池。你可以制造更大的電池，讓它們變得更便宜，然后你把它們放到電網上。現在人們在電網中使用的大部分技術都是像在山上抽水這樣的東西，當你讓電量通過它們進出電池的時候，往往會損失30%到40%的電量。但是這些新電池更加高效，所以你可以儲存和回收可再生能源，輸入和輸出能量的成本將更低。我們終于可以得到智能電網了，我稱之為能源互聯網。如果我在得克薩斯州有個風力發電廠，可以在深夜發電，我可以簡單地向另一個地方的人發送多余的電量，它們可以將其儲存起來。
利維：我們什么時候能夠看到這種電池量產?
喬伊：可能要等兩到三年。
利維：這聽起來讓人覺得不可思議。但我們過去都曾聽到過重大承諾，但卻沒有一個成功。我們怎么知道它是否也是“鏡中花，水中月”?
喬伊：你應該知道，實際上這種模式非常好。但每隔一段時間，你就會發明一種新的材料，就像半導體那樣，它具有驚人的特性。這里有一個完全處于瓶頸狀態的行業，對吧?我們之所以這么做，是因為這項技術出于某種原因被屏蔽了。但你可以看看這些年來取得的許多進步，然后說:“你怎么能做這些了不起的事情呢?”，這似乎沒有任何意義。但這些神奇的事情總是有可能的，我們只是碰巧解鎖了它們。
利維：讓我們換個話題。在20世紀90年代，你曾推廣一種名為Jini的技術，即可預見的移動技術和物聯網。現在的進步是否反映了你多年前的想法?
喬伊：完全正確。我保留了許多25年前的幻燈片，當時我說，每個人都要隨身攜帶移動設備，它們都是相互關聯的。每年有5000萬輛汽車和卡車誕生，這些都是由電腦控制的。這些都是互聯網領域的大事，對吧?
利維：接下來會發生什么?
喬伊：我們正朝著耶魯計算機科學家大衛·蓋勒特(DavidGelernter)在他的書《鏡像世界》（MirrorWorlds）中談到的那種環境前進。他認為，城市已經變成了自身的模擬。只是為了確定那里的東西是靜態的，這并不是很有趣。你想做的是對它在時域中的影響產生一定概念。我們需要把所有的東西都放到網上，所有的傳感器和其他東西都提供信息，這樣我們就可以從靜態的顆粒模型變成真實的模擬。在交通地圖上看交通燈的狀態是一回事，但這實際上是相當保守的。模擬會告訴我，哪里顯示綠燈，哪里是紅燈。
這就是人工智能要解決的問題。如果我在看世界，我必須要有一個模型，不管它是在神經網絡中受訓還是別的什么。當然，我可以在人行道上識別一個孩子和球的圖像。重要的是要在給定的時間域中意識到，他們可能會跑到街上，對吧?我們開始擁有這樣的計算能力，以對此進行更好的演示。它是否全部聯系在一起則是另一回事。
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