宣布(bu)在鐵-空氣電池領域取得重(zhong)大突(tu)破的(de)是一家(jia)名為(wei)Form Energy的(de)電池初創企(qi)業，據悉成立短短十年(nian)的(de)Form Energy便(bian)得到了(le)(le)貝索斯、比爾蓋茨等人的(de)支持，至今已完成共計3.25億美(mei)元融資。而在籌集了(le)(le)數億美(mei)元并對十年(nian)的(de)研(yan)究進(jin)行了(le)(le)改進(jin)之后，Form Energy在近期終(zhong)于向世(shi)界贈(zeng)送(song)了(le)(le)一個能源技(ji)術的(de)圣杯(bei)。

Form Energy公司公布的(de)(de)鐵-空氣電池的(de)(de)部分(fen)魅(mei)力在于它的(de)(de)簡單性，只有兩(liang)種(zhong)常見的(de)(de)主要成分(fen)——

鐵(tie)(tie)和空(kong)氣(qi)，因此被稱為鐵(tie)(tie)-空(kong)氣(qi)電(dian)池(chi)(chi)。雖然鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)提取也會(hui)導致空(kong)氣(qi)和水的(de)(de)(de)污(wu)染，但鐵(tie)(tie)-空(kong)氣(qi)電(dian)池(chi)(chi)可(ke)以(yi)的(de)(de)(de)完(wan)成充電(dian)放電(dian)周期可(ke)以(yi)長10000次(ci)，而鋰的(de)(de)(de)循環次(ci)數(shu)只有(you)3000次(ci)（這(zhe)相(xiang)當于鐵(tie)(tie)-空(kong)氣(qi)電(dian)池(chi)(chi)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)30年，而鋰只有(you)10年）。鐵(tie)(tie)在地(di)殼中的(de)(de)(de)含(han)量(liang)也更多，使(shi)它(ta)的(de)(de)(de)成本(ben)遠遠低(di)于傳統電(dian)池(chi)(chi)與其(qi)(qi)(qi)他金屬空(kong)氣(qi)電(dian)池(chi)(chi)所需的(de)(de)(de)各種(zhong)元素，其(qi)(qi)(qi)每(mei)個電(dian)池(chi)(chi)在每(mei)干瓦時的(de)(de)(de)存(cun)儲中只需花費價值6美元的(de)(de)(de)材料，并且完(wan)全成型的(de)(de)(de)電(dian)池(chi)(chi)系統的(de)(de)(de)成本(ben)將低(di)于每(mei)千瓦時20美元，使(shi)其(qi)(qi)(qi)總體(ti)上比鋰離子電(dian)池(chi)(chi)便宜得多，Form Energy公司(si)對其(qi)(qi)(qi)電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)最新評估認為其(qi)(qi)(qi)成本(ben)低(di)至(zhi)鋰單(dan)元Q的(de)(de)(de)十分(fen)之一。

但這還不(bu)(bu)(bu)是他們最令人興(xing)奮的(de)(de)地方，Form Energy公司的(de)(de)創新在(zai)于其推出的(de)(de)鐵-空氣電(dian)池(chi)(chi)是一種(zhong)固體電(dian)解(jie)質(zhi)的(de)(de)靜(jing)態(tai)電(dian)池(chi)(chi)，而(er)不(bu)(bu)(bu)是使用電(dian)解(jie)液(ye)的(de)(de)液(ye)流電(dian)池(chi)(chi)，具有(you)不(bu)(bu)(bu)可燃、耐高(gao)溫、無腐蝕、不(bu)(bu)(bu)揮發的(de)(de)特(te)性(xing)，同時能量密(mi)度也更有(you)優勢，鉆酸鋰(li)的(de)(de)電(dian)解(jie)質(zhi)溶液(ye)充電(dian)到4.45V，三元材料可以充電(dian)到4.35V便會被(bei)氧化，而(er)固體電(dian)解(jie)質(zhi)可達到5V，有(you)利于提升電(dian)池(chi)(chi)系統的(de)(de)能量密(mi)度。

鐵-空氣(qi)電(dian)(dian)池是(shi)(shi)一(yi)(yi)個可充電(dian)(dian)150小時的(de)(de)(de)(de)系統，這意味著(zhu)它們可以(yi)為電(dian)(dian)網提供(gong)超過6天的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力。我(wo)們的(de)(de)(de)(de)社會(hui)將(jiang)最(zui)終擁有一(yi)(yi)個安全(quan)的(de)(de)(de)(de)、全(quan)可再(zai)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)網，使(shi)我(wo)們能夠完全(quan)脫離化(hua)(hua)石燃料發(fa)(fa)電(dian)(dian)廠。而且我(wo)們不必再(zai)等(deng)太久(jiu)就能做到。Form Energy的(de)(de)(de)(de)下一(yi)(yi)階段是(shi)(shi)向電(dian)(dian)網規(gui)模的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)電(dian)(dian)廠發(fa)(fa)展，計劃(hua)在2023年(nian)建立一(yi)(yi)個示(shi)范工廠，并在2025年(nian)將(jiang)功能齊全(quan)的(de)(de)(de)(de)長壽命鐵電(dian)(dian)池投入電(dian)(dian)網。已經有幾家公用(yong)事業公司正在與Form Energy公司就部(bu)署(shu)其新電(dian)(dian)池進行(xing)溝通，這可能正是(shi)(shi)讓美(mei)國實(shi)現(xian)(xian)到2035年(nian)實(shi)現(xian)(xian)無碳化(hua)(hua)Q的(de)(de)(de)(de)目標。

但(dan)是(shi)，鐵(tie)(tie)-空(kong)氣(qi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)究竟是(shi)如何達到這(zhe)一(yi)效(xiao)果的(de)(de)(de)(de)(de)呢？它(ta)(ta)是(shi)通過(guo)被稱為(wei)(wei)可(ke)逆生(sheng)銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)東西發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。一(yi)個(ge)(ge)單(dan)(dan)一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型(xing)電(dian)(dian)(dian)池(chi)單(dan)(dan)元可(ke)以(yi)包含10-20個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)池(chi)堆。在這(zhe)些(xie)電(dian)(dian)(dian)池(chi)中(zhong)(zhong)，有三個(ge)(ge)主(zhu)要(yao)部分：陽極(ji)、陰(yin)極(ji)和電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)。這(zhe)些(xie)是(shi)構成任何電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)部分，使其能夠(gou)產(chan)生(sheng)和儲存(cun)電(dian)(dian)(dian)力。在這(zhe)種情況下，陽極(ji)是(shi)由鐵(tie)(tie)球組成的(de)(de)(de)(de)(de)，而呼吸空(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)位于另一(yi)端。這(zhe)兩個(ge)(ge)部分都浸沒在水基電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)a中(zhong)(zhong)，允(yun)許進入(ru)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)與鐵(tie)(tie)發(fa)生(sheng)反(fan)應。這(zhe)個(ge)(ge)反(fan)應將鐵(tie)(tie)氧化成氫氧化鐵(tie)(tie)，在這(zhe)個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)釋(shi)放(fang)出電(dian)(dian)(dian)子。然(ran)后，它(ta)(ta)進一(yi)步將鐵(tie)(tie)氧化成鐵(tie)(tie)銹(xiu)–這(zhe)個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)(cheng)釋(shi)放(fang)出更多的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子并(bing)為(wei)(wei)我們提供電(dian)(dian)(dian)力。所有這(zhe)一(yi)切意(yi)味著，在放(fang)電(dian)(dian)(dian)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)，鐵(tie)(tie)銹(xiu)會在陰(yin)極(ji)堆積，但(dan)在充電(dian)(dian)(dian)階(jie)段，通過(guo)電(dian)(dian)(dian)池(chi)單(dan)(dan)元的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流會逆轉(zhuan)反(fan)應，使氧氣(qi)從鐵(tie)(tie)銹(xiu)中(zhong)(zhong)釋(shi)放(fang)出來(lai)，鐵(tie)(tie)又被還(huan)原了回來(lai)。

鐵-空(kong)氣(qi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)并不能(neng)取代鋰電(dian)(dian)池(chi)(chi)，在很多情況下鐵-空(kong)氣(qi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)并不合適，因為它(ta)們太過笨重(zhong)，在要求輕便的(de)領域(yu)，如手機(ji)、電(dian)(dian)腦，甚(shen)至電(dian)(dian)動汽車領域(yu)都不合適。鐵-空(kong)氣(qi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)真正用武之(zhi)地還是(shi)(shi)在家庭、電(dian)(dian)網、數據(ju)中心等回定場景做電(dian)(dian)力儲存，是(shi)(shi)我們向清潔能(neng)源(yuan)過渡的(de)最(zui)后(hou)一塊。如果風能(neng)、太陽能(neng)、核能(neng)和地熱能(neng)能(neng)夠與鋰離子(zi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)一起提供我們80%的(de)電(dian)(dian)力，那么(me)最(zui)后(hou)的(de)20%則又(you)希望用鐵-空(kong)氣(qi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)來解決。