150 万美元的资助以开发电动飞机电池

伊利诺伊理工学院(Illinois Institute of Technology)化学工程系助理教授穆罕默德·阿萨迪(Mohammad Asadi)的新型锂空气电池设计已从美国能源部高级研究计划局能源项目(Advanced Research Projects Agency-Energy，ARPA-E)的“利用1K储能系统推动铁路、海洋和飞机电气化(Pioneering Railroad, Oceanic, and Plane ELectrification with 1K energy storage systems，PROPEL-1K)”计划中获得了150万美元的资金。

“每千克一千瓦时是航空、航运和重型卡车运输领域实现全面脱碳所需的关键数字，”阿萨迪表示。

如果能量密度低于1000瓦时，就会在尺寸和成本方面造成重大挑战，但这已经是当前电池技术所提供能量密度的三到四倍以上。因此，ARPA-E选择了13个已经致力于研发高能量密度电池的研究小组参与PROPEL-1K计划，旨在实现这一里程碑。

该项目处于第一阶段，所有研究小组均已获得资助，以便在实验室规模上展示其技术的实力。一年后，进步最大、能量密度最高的研究小组将进入第二阶段，这些小组将获得额外资金，用于开发将在实际重型运输应用中测试的电池组。

对于阿萨迪而言，这意味着将继续推进他在2023年《科学》期刊上发表的一篇论文中描述的工作，他在该论文中展示了一种独一无二的固态锂空气电池技术的潜力，该技术使用了一种新型复合聚合物固态电解质和一种高活性催化剂来实现这一目标。

“我们的技术——固态锂空气电池，通过实现4电子转移反应，是让我们达到每千克超过1000瓦时能量密度的极具前景的选项之一，”他表示，“我们已具备实现这一目标的基础设施资源和团队。”

除了能在运输所需尺寸上提供高能量密度外，采用消除电池液体成分的技术还能提高安全性，而且电池材料便宜且易于获得。

开发固态电解质技术也有望对电池技术产生更广泛的影响，不仅限于重型应用。

“我们正在开发一层非常薄的固态电解质，如果我们能实现这一点，那么该技术还可以用于电动汽车中现有的锂离子和锂金属电池技术，从而显著提高它们的能量密度，优化尺寸、重量和成本，”他表示。

这一努力支持了美国总统乔·拜登的2050年净零气候目标。

“减少运输部门的排放（这是该国温室气体排放的最大来源）对于实现拜登总统的清洁能源和气候目标至关重要，”ARPA-E局长伊芙琳·N·王表示。

大部分工作将在伊利诺伊理工学院(Illinois Tech)进行，但阿萨迪还将与阿贡国家实验室合作进行某些实验和分析，并与雷神技术公司合作，以确保设计选择符合航空应用的要求，并适合对该技术进行扩展。