經(jīng)過(guò)多年的努力之后，納拉延看到了鋰-空氣技術(shù)的前景，即用汽車(chē)自身補(bǔ)給的氧氣取代石墨和其他的金屬。這類(lèi)電池可以變得更輕，更安全，而且供電時(shí)間也更長(zhǎng)。但是研發(fā)新的混合物，將它們制成新材料，并檢測(cè)其在數(shù)千輛汽車(chē)上的安全性，需要花費(fèi)非常漫長(zhǎng)的時(shí)間。

    納拉延說(shuō)：“目前沒(méi)有一個(gè)指導(dǎo)性原則顯示，我們能夠年復(fù)一年地獲得進(jìn)步，也沒(méi)有捷徑可以走。要得到這種范式，唯有創(chuàng)建一種全新的化學(xué)反應(yīng)，而這一點(diǎn)并非創(chuàng)新所能企及的?！?/p>

    當(dāng)前，鋰-空氣電池必須克服堵塞、內(nèi)部腐蝕和穩(wěn)定性問(wèn)題。即便空氣電池能夠順利地演變?yōu)橐环N可行產(chǎn)品，納拉延認(rèn)為，在今后，電池技術(shù)將不再是“通用型”?！袄纾瑢?duì)于電網(wǎng)存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，它或許不是什么好技術(shù)。尤其是有尺寸要求的行業(yè)，我們或許很快將看到多種多樣的電池類(lèi)型?！?/p>

    當(dāng)前我們能做些什么：降低價(jià)格

    凱特林大學(xué)（Kettering University）的凱文?白和周軒（音譯）在實(shí)驗(yàn)室中從事電池行業(yè)研究，但他們的談吐更像是買(mǎi)車(chē)人而不是實(shí)驗(yàn)室的書(shū)呆子。周軒表示，現(xiàn)今的混合動(dòng)力車(chē)存在多方面的優(yōu)缺點(diǎn)。

    周軒說(shuō)：“目前，混合動(dòng)力的售價(jià)是每千瓦時(shí)500-600美元，但合理的價(jià)格應(yīng)該是200美元。而且冷卻系統(tǒng)的價(jià)格跟電池的價(jià)格是差不多的。如果汽車(chē)需要6,000美元的電池，那么就需要6,000美元的冷卻系統(tǒng)?！贝送猓瑒P文?白指出，這類(lèi)電池的體積蠶食了本應(yīng)屬于后備箱或乘坐的空間。兩位科學(xué)家也認(rèn)為，電動(dòng)汽車(chē)不應(yīng)給人們帶來(lái)沉重的財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)。

    但是誰(shuí)也不知道，哪些現(xiàn)有材料才能構(gòu)造出最安全、發(fā)熱量最低和重量最輕的電池混合材料，而且其價(jià)格要比現(xiàn)有的產(chǎn)品便宜。

    現(xiàn)今在助聽(tīng)領(lǐng)域使用的鋅-空氣電池重新激起了人們的興趣，而且尤為重要的一點(diǎn)在于，鋅很容易獲取。鈉-空氣電池也是一樣，成本更低，而且組裝起來(lái)更容易，只是潛在功率趕不上鋰-空氣電池。人們還嘗試過(guò)用硅來(lái)取代石墨和固體碳，但是硅并不便宜?；蛘?，我們可以只專(zhuān)注于改善實(shí)驗(yàn)室和摩托車(chē)使用的鋰-鐵電池的成本和性能。

    凱文?白表示，建造更大規(guī)模的電池廠、開(kāi)發(fā)更好的電池管理工具以及更加智能的充電電網(wǎng)在很多方面要比等待一兩項(xiàng)新化合物獲得成功更為實(shí)在。

    凱文?白說(shuō)：“我們實(shí)際上離使用全新電池的交通工具還很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。只有在新材料經(jīng)過(guò)10年的測(cè)試之后，汽車(chē)行業(yè)才能放心使用新材料。”他表示，人們至少要等到2020年才能看見(jiàn)使用鋅-空氣電池的四輪車(chē)輛，然后，人們需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能看到這一電池技術(shù)的成熟。

    未來(lái)我們能做什么：納米工程材料

    德克薩斯農(nóng)工大學(xué)（A&M University）教授、美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（American Society of Mechanical Engineers）能源和可持續(xù)性納米工程小組成員帕沙?穆克荷吉表示，現(xiàn)在還沒(méi)到放棄鋰離子電池的時(shí)候。我們可能仍會(huì)用它，但它將與我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中獲得新能力的材料混合使用。

    納米工程師可能會(huì)對(duì)電池材料的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，以加速電池單元電壓的產(chǎn)生速度，并提升其轉(zhuǎn)換效率。電解質(zhì)攜帶鋰離子的方式可能會(huì)發(fā)生改變，以杜絕“交通擁堵現(xiàn)象”，并縮短充電時(shí)間。人們可能會(huì)設(shè)計(jì)出更薄、更強(qiáng)大但伸縮依然自如的電池膜，這樣，即便電池受熱膨脹，也不會(huì)爆漿?；蛘咭恍囊灰忾_(kāi)發(fā)能夠比碳、空氣或任何已知材料吸附更多鋰離子的材料。

    穆克荷吉說(shuō)：“我們需要詢問(wèn)的最根本的問(wèn)題在于，‘是否可以從頭再來(lái)？’。這就是必須解決的中尺度模型。我們是否能增加材料的寬容度，以滿足我們對(duì)于電池的訴求？”