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美國能源部匯集國家實驗室、大學和矽谷企業全力往下一代電池研發前進

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科技產業資訊室 - 茋郁 發表於 2023年4月19日
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圖﹑美國能源部匯集國家實驗室、大學和矽谷企業全力往下一代電池研發前進
 
能源部的SLAC國家加速器實驗室和史丹佛大學在SLAC啟動了一個新的聯合電池中心。它將匯集國家實驗室、大學和矽谷的資源和專業知識,以加速遠離導致氣候變化的化石燃料,積極佈署電池和其他儲存能解決方案。

這將需要化學、材料科學、工程學和許多其他領域的專家聯合起來,使電池更安全、更高效、成本更低,並在全球範圍內使用地球上豐富的材料更永續地製造電池。

每個合作夥伴都會貢獻不同的東西。史丹佛大學將提供化學、材料科學、工程學和許多其他領域的教育和培訓。SLAC的實驗室將開展研究並擴大最有希望的結果。至於矽谷的私人企業將確定市場需求,並將技術佈署到現實世界中。

該中心的研發將涵蓋廣泛的系統,從了解在電極中儲存能量的化學反應到設計奈米級電池材料、製造和測試設備、改進製程以及尋找擴大這些製程的方法,以便他們能夠成為日常生活的一部分。

簡單來說,世界需要更多更好的電池。在美國,除了拜登政府提出的到2032年將汽車溫室氣體污染減半的新提議,並預計將推動電動車銷售超速發展之外,如果要使世界交通系統和電網完全脫碳,電池必須能夠儲存數百太瓦小時(TWh,terawatt-hours)的可持續產生的能量。畢竟,現今在這一方面只有提供大約1%的產能而已。

現今大多數電動車、筆記型電腦和手機都由鋰離子電池供電,這是一項已有數十年歷史的技術。新資金勢必可以推動電池研發的創新。其實,在2022年在美國兩黨支持下通過的「降通膨法案」撥出數十億美元用於電動車和電池的研究與製造。

既然如此,SLAC和史丹佛研究人員之間的合作就變得很重要,他們期望使用機器學習,讓實驗室製造的數百種電池材料中快速識別出最有前途的電池材料,並在實驗室的同步加速器X射線設備上測量了這些材料的特性和電池運行的奈米級細節。

專家們鼓勵使用鈷和鋰等當今關鍵電池材料的替代品。因為這些稀土材料必須從地下開採,這意味著更多的污染和生態破壞。一旦材料供不應求時,汙染將更嚴重。此外,他們還敦促對所謂的固態電池和鈉離子電池的改進進行更多研究。

總之,美國許多大學和研究實驗室正加緊腳步,期望強化電池研發的前提下,為美國帶來在電池上領先全球的地位。(847個字;圖1)


參考資料:
The race for a better battery: Stanford, SLAC and Silicon Valley join forces. Mercury News, 2023/04/14.
SLAC and Stanford launch new joint battery center. Green Car Congress, 2023/04/14.


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