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然后滑铁卢还有一个非常特别的地方,就是我们的专利权它是属于教授跟科研人员的,学校不参与专利的争夺权,完全属于教授。正因为这个政策,导致了滑铁卢其实是加拿大的高科技三角区,有几百家高科技创业公司在那里。特别有一个东西大家都知道,黑莓手机,其实是由滑铁卢的一个本科生创办起来的,曾经辉煌过,现在不怎么样了,但是他那个创业氛围还是非常重的。
我是属于化学工程跟机械工程的教授,我们其实是加拿大最大的工程学院,也是北美最大的工程学院之一。我还是属于纳米工程学院的教授,我们是北美第一个有本科纳米工程的学校,这个楼是我们那个黑莓校友花了1.6亿美元捐助建的,里面有最先进的纳米技术,纳米材料的表征设备,对我们电池材料的研究帮助也非常大。
我的课题组主要是做高能材料,高能材料你看这图上面,能源材料有三个方面的应用,第一个应用是燃料电池,我在美国加州读博士的时候我是做燃料电池的,然后2008年加入滑铁卢大学之后,我们同时开始做锂电池,包括锂离子电池,还有钠离子电池,同时还做了锌空气电池的研究。
这是我们在滑铁卢的团队,40个人左右,我们锂电池主要是跟通用汽车公司合作。燃料电池主要是跟巴拉德公司合作,其他的一些包括美国能源部的项目,现在我们有两个正在做。
今天首先讲一下锌空气电池我们最新的进展。这个能源非常重要,大家都知道,特别是锂电池。主要的应用是集中在这几个方面,第一个方面就是交通,还有一个更大的市场现在正在展开,就是新能源的储备,比如风能、太阳能,还有跟国家电网连在一起的大规模储能,这是必须解决的问题,因为我们要把垃圾电变成优质电,必须有大规模的电能储备。还有可穿戴式电源。
谈到电池技术的话,有几个参数是比较重要的,左上角是能量密度,右上角是功率密度,左下角是寿命,右下角,最重要的一个,是成本。这四个参数决定了你这个电池能够适应什么样的市场,能不能占领市场。在现阶段的话,特别是电动汽车的推广方面,还有手机电池,笔记本电脑电池这方面,对能量密度的要求显得尤为重要,比功率密度更重要。
所以现在许多学术界主要的研究就是怎么进一步提高它的能量密度,这是首要任务。在提到能量密度的同时,你必须让这个电池有足够长的寿命,这是非常关键的。然后还有成本,这几个因素基本上缺一不可。
提到能源非常重要,我们就来谈一下为什么我们当初选择了锌空气电池,锌空电池,金属空气电池,现在主要有两个研究方向,一个就是锌空电池,还有很多学术界集中在锂空电池的研究上。为什么大家锌空电池和锂空电池很兴趣呢?因为它的能量密度比较高。正因为能量密度特别高,所以特别关注,大家都认为这是下一代的电池技术。
我们看一下七年前,2009年的时候,我开始做金属空气电池,我们做了一个分析,为什么需要做锌空呢,看这个表格,我们有不同的金属包括氢气,这些能量密度都非常高。但是比如像煤铝,还有铁,由于它的化学特性,决定了它不可能,就排除掉了。就剩下锌跟锂,如果比较它的体积能量密度,锌比较高,它们各有优缺点。所以基于这个考虑,我们当时想觉得锌也是很好的。
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据外媒报道,NantEnergy将率先推动锌空气蓄电池的商业化应用。上周,该公司宣布以实现成本节约及技术改进,将蓄电池成本降至100美元/千瓦时以下,或颠覆可再生能源电网储能应用行业。目前,人们认为锌空气电池尚未将占据零售设备应用、电动车或无人机等领域。对这类应用而言,重量是关键性因素,相较于
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