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加州理工学院化学助理教授金伯利·西是电池化学前沿的研究人员之一。我和Kim坐下来，聊了聊她和她的实验室正在做的令人兴奋的事情。

金伯利教授在加州理工学院的“突破”活动中观看了演讲。照片由加州理工学院Chris Flynn提供

今年早些时候，诺贝尔化学奖因锂离子电池的发明而获得。这种创新显然改变并塑造了我们所知的现代世界。然而，正如人们所料，目前对下一代电池技术进行了大量研究。加州理工学院化学助理教授金伯利·西是该领域最前沿的研究人员之一。我和Kim坐下来，聊了聊她和她的实验室正在做的令人兴奋的事情。

插层化学依赖于将离子插入材料/图表晶格的行为，由Kimberly See提供

问：See实验室从事什么样的研究？

答：我的实验室对锂离子电池化学以外的技术非常感兴趣。锂离子电池是一种传统的可充电电池系统，每个人的手机和笔记本电脑中都有这种系统，但它们已经达到了理论极限。它们基于一种叫做插层化学的原理运行，这当然获得了今年的诺贝尔奖，我们都非常激动！！插层化学的问题在于，它的工作原理限制了其容量。我们正试图超越这种机制，我们也对更丰富、更便宜的材料感兴趣，而不是使用锂、钴和镍等物质。

Goodenough教授/照片：德克萨斯大学奥斯丁分校

问：John B Goodenough教授和其他一些研究人员最近因发明锂离子电池而获得诺贝尔奖。为什么他们的贡献如此重要？

答：很长一段时间以来，每个人都在支持约翰获得诺贝尔奖。他是一位了不起的固态化学家和固态物理学家。事实上，他在固态化学领域有很多贡献，包括在磁学方面的大量工作，所以他本可以因此而获奖。他对插层化学的贡献是发明了锂钴氧化物材料，使锂离子电池得以商业化。

问：是什么让你对电池研究感兴趣？

答：这是一个有趣的问题，因为我记得当我第一次开始电池研究时，我甚至没有意识到它的存在！我认为大多数人都认为电池是一个已经解决的问题，那么为什么要对它进行研究呢？刚开始的时候，我有电化学方面的经验，我也知道我想学习固态化学。对我来说，电池是这两件事的完美结合。它的目标是能源问题，这可以说是我们这个时代的问题。它检查了所有的盒子。

问：我注意到你们的实验室正在为金星任务研制电池？

答：在加州理工学院工作的一个好处是我们离喷气推进实验室很近，这让我们能够追求一些我们无法获得的机会。他们有兴趣向金星发射一次空中飞行任务，因为金星的大气层与地球相似。他们的目标是开发一种电池驱动的飞行器，可以在云层上方用太阳能充电，然后在云层下方进行测量。

问：新电池技术如何帮助应对气候变化？

答：我认为电池是我们进入可再生能源电网所缺少的一部分。如果你想想温室气体排放来自哪里，很多都来自发电厂和交通运输。电池会影响这两个区域。从能源生产的角度来看，我们希望转向风能或太阳能，但它们是间歇性的，所以我们希望能够将它们存储更长的时间。网格存储是巨大的，但不幸的是，我们的网格并没有为此进行设置，所以我们还需要升级我们的网格。它必须安全，而且必须便宜。

然后在交通方面，电动汽车就来了。那就要发生了。我们正在转向电动汽车。问题是，它是燃料电池汽车，还是电池汽车。我认为两者都有，它们都有各自的好处。当然，充电时间对电池车来说是一个巨大的问题。燃料电池汽车没有这个问题。但氢的生成是问题所在。电池在推动电动汽车等方面发挥着核心作用，只要用于电池充电的能源来自可再生能源，这将对减少排放等方面大有裨益。

问：你如何看待一个更加分散的能源生产系统？

答：这是一种微电网模型。我个人认为人们很难接受。我认为，从社会学的角度来看，改变一个人对进入他们家的东西的看法要比仅仅和公用事业公司交谈并说“嘿，这很便宜，而且会降低能源成本”困难得多，而这一切都与经济学有关。但也有人在他们的个人财产上安装了微电网。这是非常个人化的，对于那些对他们的家应该如何运转有强烈意见的人来说。这是由你的兴趣驱动的，不是每个人都有这种兴趣。他们的房子与电网相连，很好用。我认为这一切都取决于人们愿意改变的程度，但实际上加利福尼亚州有这样一个要求，即新的住宅建筑需要在屋顶安装太阳能，所以你可以看到这在未来转化为家庭存储。

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