因为这种情况非常危险 ， 实际上锂离子电池中没有那么多锂 ， 仅为百分之二左右 。 但如果有一种方法可以安全地把纯金属锂从金属钴氧化物笼子里释放出来 ， 就像惠廷汉姆在20世纪70年代尝试的那样 ， 可能会带来增加十倍的能量密度 。 这被称为电池研究的“圣杯” ， 齐默尔曼可能发现了它 。
他认为电解质实际上是增加电池能量密度的最大障碍 。 人们已经逐渐不再使用浸在液体电解质中的物质 ， 而是使用凝胶和聚合物 ， 但它们通常仍然是易燃的 ， 而且对阻止快速的热逃逸过程毫无帮助 。 齐默尔曼自己承认 ， 他不是一个“电池控” 。 他主修的专业是材料科学 ， 尤其是聚合物 ， 他在贝尔实验室和塔夫茨大学任教了14年 ， 之后才开始创业 。
21世纪初 ， 齐默尔曼开始对可充电电池产生兴趣 。 当时 ， 有些人在努力从液态电解质转向固态电解质 。 资深储能科学家唐纳德?海格特(Donald Highgate)解释说：“原则上 ， 因为固态电解质电池更安全 ， 你可以让它更努力工作 。 同样的应用程序 ， 你可以使用更小的电池 。 ”但它们大多是陶瓷或玻璃制品 ， 因此很脆 ， 很难大规模生产 。 ”
塑料已经在电池中被用于隔离器 ， 即位于电解质中间以阻止电极接触的部分 。 齐默尔曼认为 ， 如果他能找到合适的材料 ， 他就可以抛弃液体电解质和分离器 ， 取而代之的是一层固体塑料 ， 这层塑料是可以防火的 ， 而且还可以防止在两层之间生长树突 。 通过Ionic Materials ， 齐默尔曼用一种全新的传导机制创造了一种聚合物 ， 它模仿了电子穿过金属的方式 。 这是第一个能在室温下导电锂离子的固态聚合物 。 材料是灵活的 ， 低成本的 ， 经得起各种各样的考验 。
在一次实验中 ， 他们把原材料送到了弹道学实验室 ， 那里通常被用来测试防弹背心 ， 并用9mm的子弹来射击它 。 两根电线将电池(扁平的银袋子)连接到三星平板电脑上 ， 后者的电源被小心移除 。 子弹击中后 ， 电池就像火山一样炸开了 。 在慢镜头里 ， 可以看到塑料和金属从火山口喷出 ， 就像熔岩 。 但电池内部没有爆发 ， 没有爆炸或起火 。 每次碰撞 ， 设备都保持开启状态 。 齐默尔曼说:“我们一直认为聚合物会使它更安全 ， 我们从来没有指望电池还能继续工作 。 ”
据齐默尔曼说 ， 这种聚合物将推动锂金属的发展 ， 并加速采用新的电池化学物质 ， 如锂-硫或锂-空气 。 但长远的未来可能不只是锂 。 曼彻斯特大学的研究员刘旭清表示:“这种改进不能与设备性能的改进速度相匹配 ， 我们需要一场革命 。 ”
在牛津郡庞大的哈韦尔科学与创新园区 ， 也就是约翰?古德诺夫(John Goodenough)签署协议宣布放弃他在锂离子领域取得重大突破专利的地方 ， 史蒂芬?沃勒(Stephen Voller)举着一块与饮料杯大小和形状相似的碳纤维 。 沃勒是一位和蔼可亲的曼城球迷 ， 年近50岁 。 在加盟首个浏览器品牌网景(Netscape)公司之前 ， 他曾在IBM担任软件工程师 。 在公司被AOL收购后 ， 沃勒对笔记本电脑电池续航时间的限制越来越感到失望 ， 于是决定采取些措施 。
【锂电潜力已开发至极限？世界需要一场新电池革命】
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