如果綠色能源永遠(yuǎn)取代化石燃料，便攜式電力需要變得更有效和更便宜。然而，隨著電子產(chǎn)品變得更強大和更小，電池正在努力跟上步伐。在很大程度上，這是因為越來越難以將更多的能量裝入輕質(zhì)鋰離子電池中，同時也使它們更便宜。

許多汽車公司正在生產(chǎn)300公里范圍內(nèi)的電動汽車。成本已經(jīng)下降，但他們面臨的最大問題是他們的電池成本仍然太高，同時電動汽車比使用汽油的同類汽車貴。只有找到降低電池成本的方法才能夠使更多人愿意使用更加綠色環(huán)保的電動汽車。

當(dāng)然，問題不僅限于汽車。它也會影響房屋。雖然電網(wǎng)上有一些區(qū)域鋰離子電池可以在價格上競爭-例如在加利福尼亞，其成本低于必須建造昂貴的長距離輸電線路-但是這些電池對普通屋主來說還是成本太高。

比方說，我們想在房子屋頂上安裝太陽能電池，在車庫里放電池，那么這些電池的成本必須相當(dāng)?shù)?，才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)意義-每千瓦時350元，甚至每千瓦200元電力成本非常低的國家的小時數(shù)，麻煩的是，今天的電池成本約為每千瓦時1400元。價格必須下降四到五倍。

解決方案是逐步改進(jìn)鋰離子電池，尋找使其能夠以更低的價格存儲更多能源的方法，同時使用新材料進(jìn)行創(chuàng)新。

正在探索的一個領(lǐng)域是固態(tài)器件，其中液體電解質(zhì)電池被固體替代。首先，這種設(shè)備更安全。雖然液態(tài)鋰離子電池如果過熱會迅速點燃，但正在研究的更穩(wěn)定的固態(tài)版本代表了回歸過去，盡管有可充電的電池可以使用。

但二十到三十年前，我們所有人都曾經(jīng)戴過裝有鋰金屬電池的手表。我們的手電筒和相機都配有鋰金屬電池。但他們是不能充電的。

試圖給這些固態(tài)電池充電會導(dǎo)致鋰形成樹枝狀針狀結(jié)構(gòu)-最終會使電池短路，從而加熱電池并引起火災(zāi)。為了弄清楚如何解決這個問題，有必要考慮像樹根這樣的樹突。

你可以阻止根長大：你只需要在它旁邊放一塊厚鋼板。我們總能找到機械上非常堅固的材料來裝入電池并阻止樹枝狀晶體的生長。一直以來，問題一直是材料的導(dǎo)電性太差。

但幾年前，日本的研究人員發(fā)現(xiàn)，亞硫酸鹽基玻璃材料不僅強度足以抵抗枝晶，而且具有很高的導(dǎo)電性。這些可能提供解決問題的方法，并有助于開發(fā)可充電固態(tài)鋰電池。

科學(xué)家們一直在對其機械和電化學(xué)特性進(jìn)行建模，看看是否能夠獲得正確的功率密度，他們還做了一些經(jīng)濟(jì)模型，試圖找出未來電池的成本。如果我們能制造一個帶有鋰陽極和陰極的亞硫酸鹽基玻璃的鋰金屬電池，這種廉價的材料，可以讓我們達(dá)到500元一千瓦左右時。這是一個關(guān)鍵的門檻：那就是我們可以讓電動汽車與燃?xì)馄嚤３植畈欢嗟膬r格競爭力。

人們還在繼續(xù)一些其他的嘗試，如鎂離子電池。鎂的電荷加2，這意味著與鋰相比，它可以存儲兩倍的電子數(shù)。當(dāng)涉及到能量密度時，這是一個巨大的優(yōu)勢，甚至可能在一天結(jié)束成本問題。但是很難找到對這些離子有良好導(dǎo)體的材料，人們也將氧氣視為陰極材料，但通常只需幾次充放電循環(huán)就會失效了。

電池技術(shù)對于綠色能源的起因至關(guān)重要，電池技術(shù)必須具有成本效益才能取得成功。這一趨勢當(dāng)然正朝著正確的方向發(fā)展。但是，電池可以與化石燃料充分競爭作為能量存儲器還需要一段時間。