原标题：锌离子电池支持向清洁能源过渡

　　突出能源通过提供可扩展的锂离子替代品：锌离子，促进向可再生能源的快速转换。

　　锂离子电池在应对气候变化方面发挥着至关重要的作用。事实上，基于锂离子的技术广泛用于电动汽车(EV)，其中需要能够支持大量充电/放电循环的轻质和高性能电池，以及可再生能源的存储，由于其性质是不连续产生的。

　　尽管如此，制造锂离子电池所需的原材料可能不足以满足不断增长的市场需求和可能危及向电动汽车完全过渡的供应问题。因此，有必要开发替代技术来解决新出现的原材料短缺问题。

　　虽然现在很难在电动汽车电池中找到锂的替代品(鉴于其极轻)，但用于临时储存可再生能源产生的能量的蓄电池却有不同的情况。在这种情况下，实际上，重量和尺寸要求不再具有约束力。

　　突出的锌离子技术

　　Salient Energy于2017年在加拿大滑铁卢成立，开发了一种技术，用于制造安全，可持续且价格合理的锌离子电池，用作可再生能源工厂的临时存储。这些设施对于能源转型至关重要，在电力充足时储存清洁电力，并在需要时提供。

　　“2013年，当我开始在校园实验室进行电池研究时，我坚信电池是应对气候变化所需的下一个大类技术，”Salient Energy首席执行官兼联合创始人Ryan Brown说。“在那里，我遇到了我的联合创始人布莱恩，他发明了这种新的锌离子电池。

　　应对气候变化所需的锂离子电池可能会短缺。锂离子材料的短缺每年都在加剧，如图1所示。成本正在增加，供应中断正成为一个严重的问题。

　　图1：未来几年的锂化学品需求

　　与锂相比，锌在世界上的含量几乎高出100×锌离子的制造使温室气体排放量减少了三分之二。突出能源通过专门使用在北美开采、加工和制造的金属，进一步减少了对危险和高风险供应链的依赖。

　　“当我们考虑解决气候变化问题时，有两件事真的很重要：规模和速度，”布朗说。

　　关于第一点，突出能源通过提供可扩展的锂离子替代品：锌离子，促进向可再生能源的快速转换。

　　根据布朗的说法，为了及时使全球电力系统脱碳以避免灾难性的气候变化，我们需要一个固定的储能行业，使用与当前电动汽车行业一样多的电池，并且我们在未来 10 年内需要它们。由于锂离子原材料市场已经面临电动汽车行业的供应短缺，因此它无法成为解决方案。我们需要的是一种可以取代锂离子电池的替代技术。

　　“由于速度也很重要，我们需要使用已经存在的供应链来制造电池 - 这就是我们的电池的特别之处，”布朗说。

　　突出的锌离子电池使用一次性电池中使用的标准商品级锌和二氧化锰。这些是广泛可用、低成本且无毒的材料。此外，新技术依赖于水基设计，消除了火灾风险。

　　由于锌具有高能量密度，因此 Salient 可以制造紧凑尺寸的电池组，可以直接取代锂离子电池保持相同的尺寸、能量和功率。

　　与使用高pH电解质和两个电极的化学反应的传统锌电池不同，Salient的锌电池使用中性pH电解质，不会与电极发生反应。由于电极不需要太多电解质，因此产生的电池结构紧凑且成本低(图 2)。此外，由于不使用碱性电解质，电池可以充电数千次而不会受到任何阴极腐蚀。

　　图2：突出能源的锌离子电池

　　“我们首先关注的是像特斯拉Powerwall这样的住宅储能系统，因为我们希望尽快解决问题，”布朗说。

　　“在较小的系统上工作有助于我们更快地学习，”他补充说。“之后，我们将继续转向更大的系统，如工业和商业应用。之后将是公用事业系统，它们非常庞大。这就是我们的路线图。

　　正如Brown指出的那样，锌离子能够在类似的紧凑设计中提供与锂离子相同的性能，这意味着用锌离子构建的储能系统与用锂离子构建的储能系统几乎没有区别。突出试图做的是提供与锂离子电池相同的用户体验和性能。

　　该技术的主要应用是可再生能源，可用于有效存储四到六个小时的能量超过10年。但是，它不适用于电动汽车;尽管它们的尺寸相似，但由于重量较重，突出的电池无法取代汽车中的锂离子电池。此外，新技术有助于大幅降低成本，这是使固定式储能工作的关键因素。

　　“我们需要尽快建立工厂，”布朗说。“我们必须确保，当出现巨大的指数增长时，我们将准备好供应电池以满足市场需求。

　　2021年1月，卓越能源获得了加州能源委员会(CEC)的1.5 +百万美元，以支持其锌离子住宅储能系统的设计和组装。该公司利用赠款在加利福尼亚州奥克兰开设了办事处和工程设施。

　　Thient将在CEC资助的新设施中创建，在现场测试和验证其一流的锌离子电池原型应用，用于家庭存储系统。通过这个项目，该公司希望将该技术从商业前阶段转移到技术演示阶段，随后可以对其进行验证和扩展。

　　当被认为在商业上可行时，突出的锌离子储能技术将加速加州非锂离子储能的接受和部署，并支持实现该州雄心勃勃的能源目标的努力，包括更换化石燃料驱动的备用发电机。

　　“我们正在努力扩大加拿大试点工厂的生产，以便明年我们可以为试点项目生产我们的住宅系统，”布朗说。“我们将每一到两年采取这些步骤，因为到本十年末，我们希望成为储能市场的主要电池供应商。