虽然业界都在期盼新型电池技术的诞生 ， 但传统的锂离子电池功绩也不可磨灭 。 这种电池诞生于上世纪 80 年代的牛津大学 ， 发明它的美国教授 John Goodenough 现在已经 96 岁了 。 不
得不说 ， 锂离子电池是 20 世纪科学技术的高峰 ， 它是便携电子设备得以大规模普及的基础 ， 因此也顺理成章成了电动汽车的标配 。
不过 ， 1991 年索尼顺利帮助锂离子电池落地后 ， 这项技术一直都没有大的改进 。 Zimmerman 相信 ， 现在驱动全人类生活的锂电池已经触到了天花板 。 “谁不想让手机待机长点 ， 而且没有爆炸的危险？”他说 。 “在我看来 ， 锂离子电池已经走进了死胡同 ， 在现在的技术条件下 ， 它几乎已经没有改进空间了 。 ”
电池组主要由四大部分组成：正极和负极、液态电解质和分离器 。
正极被包裹在精心处理的金属氧化物泥浆中 ， 主要用到了锂、钴、镍和锰四种金属 。 当电池放电时 ， 锂离子会流向正极 ， 产生电流 。 当电池充电时 ， 锂离子则会返回负极 ， 而负极一般由石墨制成 。
那么如果没有钴呢？后果很严重 。
钴的存在可防止电池过热 ， 同时它也是电池稳定性的定海神针 ， 没有钴的电池根本不可能安全充放多年 。 当然 ， 它也是电池所用金属材料中最为昂贵的 ， 电动车价格多年降不下来就是因为钴 。
伦敦经济和投资银行 Liberum 的分析师指出 ， 一公斤的电池正极材料中 ， 钴价值 12 美元 ， 而锂这种电池“冠名”材料其实才值 8 美元 ， 另一种材料镍则只有 5 美元 。
电池中用到的金属占了整体成本的四分之一 。 虽然美国爱达荷、阿拉斯加和澳大利亚都发现了新的钴矿 ， 但它们投入生产要到 2020 年之后 。
少用钴还是彻底剔除钴？
于是 ， 身为材料科学家的 Zimmerman 将精力投向了一个开发程度相对较低的领域——电解质 ， 虽然在传统锂电池中它们是起火的元凶 。
在他看来 ， 如果将现在使用的液态电解质换成固态的 ， 电池安全性会大幅提升 ， 重量也会降低（现在的电动车甚至要扛着 600 公斤的电池组“负重前行”） 。 最关键的是 ， 这能减少钴的用量 ， 甚至彻底从工艺方程式中剔除这一金属 。
著名的英国科学家 Michael Faraday 其实 19 世纪 30 年代就发现世界上第一种导电固体了 ， 不过在电池中它却始终不能正常工作（室温环境下） 。
Zimmerman 经过不懈的努力 ， 开发出了一种聚合物材料来填补导电固体留下的位置 。
“它其实看起来就像一卷平凡无奇的塑料 ， 而且塑料上都是孔 。 ”一直在寻找固态电池解决方案的 Joy 说道 。 “不过 ， 它确实大家期待已久 ， 真正有可行性的新技术 。 ”
咨询公司 Wood Mackenzie 的数据显示 ， 丰田、奔驰等汽车巨头和戴森集团都在研发固态电池（Zimmerman 也算是固态电池的一种） ， 今年上半年投在该领域的资金达到 4 亿美元 。 Wood Mackenzie 认为 ， 到 2030 年固态电池就会成为电动车行业的主流 ， 不过这项技术恐怕要到 2025 年才能真正落地 。
“纯固态电池的商用还面临一大堆挑战 。 ”牛津大学材料系教授 Peter Bruce 解释 。 “好在 ， 这些问题正在一点点解决中 。 ”
Ionic 是一系列想要取得电池技术大突破的新创公司之一 ， 不过想从电池行业脱颖而出可不容易 ， 匹兹堡的盐水电池公司 Aquion Energy 就宣告破产 ， 而去年 3 月份时它才刚刚拿到比尔盖茨的投资 。
与此同时 ， 电池公司也在想办法减少钴的用量 。 松下汽车业务主管 Yoshio Ito 上个月在东京接受采访时就表示 ， 公司致力于在未来 2-3 年内减少特斯拉电池中钴的用量 。 特斯拉也曾表示 ， “公司希望在不久的将来实现钴材料零用量的目标 。 ”
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