聚合物電池:這種電池技術突破將改變世界

2021-02-24 高分子科技

利維:你是怎麼與Ionic Materials建立起聯繫的?

喬伊:十幾年前,大衛·韋爾斯(David Wells)和我在凱鵬華盈(Kleiner Perkins)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,並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Ionic Materials的創始人麥可·齊默曼(Michael Zimmerman)。在沒人能做到的時候,他是怎麼想出來這個主意的?

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製成半導體的方法那樣。這是一種構造合理的新型材料,在自然界中並不存在。現在我們可以用半導體來形容它,但是我無法用合適的詞彙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(Elon Musk),我正在考慮這個問題:我要換成鹼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製造過程。但從長遠來看,先進的鹼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。你可以用鋁做鹼性電池,我們已經取得了部分進展。但我們還沒有實現所需要的那麼多周期,但是,你知道,我們正在努力。我們認為,類似鋁鹼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。想像一下,用我們在Duracell和Energizer中使用的相同原料,製作非常大的可充電電池。你可以製造更大的電池,讓它們變得更便宜,然後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。我們終於可以得到智能電網了,我稱之為能源網際網路。如果我在德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餘的電量,它們可以將其儲存起來。

利維:我們什麼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。我們怎麼知道它是否也是「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。這裡有一個完全處於瓶頸狀態的行業,對吧?我們之所以這麼做,是因為這項技術出於某種原因被屏蔽了。但你可以看看這些年來取得的許多進步,然後說:「你怎麼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行動裝置,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。這些都是網際網路領域的大事,對吧?

利維:接下來會發生什麼?

喬伊:我們正朝著耶魯計算機科學家大衛·蓋勒特(David Gelernter)在他的書《鏡像世界》(Mirror Worlds)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。只是為了確定那裡的東西是靜態的,這並不是很有趣。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,哪裡顯示綠燈,哪裡是紅燈。

這就是人工智慧要解決的問題。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麼。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。它是否全部聯繫在一起則是另一回事。

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