液态金属电池之父Donald Sadoway或将使人类摆脱对化石燃料的依赖

MIT教授Donald Sadoway研发出一种液态金属电池 能量密度比普通锂电池高200多倍 该电池将于明年投入市场以实现电网级储能作为手机用户，我们都知道锂电池失效很快。不过，或许不久就会有一种全新的液态金属电池能解决这一问题，而这种电池的发明者、美国麻省理工学院材料化学讲席教授Donald Sadoway也因此而广为人知。其实，Donald Sadoway本是土生土长的加拿大人。直到1977年，刚满27岁的他在获得多伦多大学化学冶金学博士学位后，因为得到北约奖学金才进入MIT从事博士后研究，并在那里工作至今。在刚刚进入科研领域时，Donald Sadoway主要研究如何更加环保地从矿产中提炼金属，但由于不能在短期内就见到效益，所以研究资金极为短缺，他只能退而求其次地研发更加实用的技术。有趣的是，他在2006年承接NASA的一个从月球土壤获取氧气的项目中，意外地取得了突破：研究人员将铱电极插入熔化的氧化铁中，通电后获得氧气的同时，也得到了作为副产品的铁，这无疑可以消除传统冶金方法所产生的二氧化碳。此后，他们又研制了一种铬铁合金来代替稀有金属铱，从而大幅降低了成本。不过，他并未在金属提炼技术上进一步深入研究，而是将研发重点放到了电池方面。而促使他转型的主要原因，还要追溯到90年代初，身为环保主义者的Donald Sadoway在第一次试驾福特量产的电动车Ecostar后，敏锐地预见电动汽车在未来很可能会大行其道。但当时的电池续航里程实在太短，他才决定就此进行改进。功夫不负有心人，在2005年，Donald Sadoway研发出一种固体聚合物电解质，并以此为基础制成了一款名为“sLimcell”的新型锂离子电池，其能量密度可达液体锂电池的两倍多。他也因此获得2005年美国能源部清洁能源奖。但是，Donald Sadoway又深知，无论电池能量密度有多高，终究需要利用现有的电力系统进行充电。而诸如太阳能和风能等清洁能源又极不稳定，如果想要实现不间断利用，必需要有电网级储能电池。于是他再次转移了研究重点。经过多年的研究，Donald Sadoway终于在2009年制造出一种能量密度为普通锂电池200多倍的、新型的液态金属电池，其两极和电解质分别为液态镁、锑以及硫化钠组成，由于密度不同，这几种材料并不会混合，而是会像油水那样呈现分层结构。在测试中，哪怕经过上万次充放电，其电池容量仍然高达初始值的98%。该技术也因此被麻省理工科技评论评为2009年十大突破技术之一。为了将该液态金属电池商业化，Donald Sadoway与他的学生David Bradwell在2010年成立了一家名为Ambri的公司，并陆续获得美国能源部、微软和法国Total石油公司等机构超过5000万美元的投资。在多年的改进后，该公司计划于明年将这种电池投向市场，将来有可能使我们摆脱对化石燃料的依赖。值得一提的是，在科研圈大放异彩的Donald Sadoway还是一位明星教师。他教授的固态化学导论课程，每年都有超过一半的MIT新生注册选修。据悉，Donald Sadoway将会于明年1月来中国进行学术交流。届时，我们或许可以亲耳听听他对于人类能源未来的见解。

Donald Sadoway

唐纳·撒泽威

液态金属储能电池研发商Ambri联合创始人、MIT材料化学讲席教授。曾于1977年获得多伦多大学冶金学博士学位。