援引外媒，從汽車製造商到消費電子產品製造商，再到所有關心環境的人，社會的許多角落都將受益於電池技術的進步。今年為每個對這一科學領域感興趣的人提供了一點小禮物，——帶來了可以在10分鐘內為電動汽車充電的技術，可以從空氣中吸收二氧化碳的電池，以及世界上最大的電池將變得更大的消息。
以下是2019年最重要的電池突破。
理想情況下，為我們的移動設備和當今的電動汽車提供動力的鋰離子電池在充電時保持在一定的溫度範圍內，否則它們會有退化的風險，使用壽命也會大大縮短。但如果我們能安全充電，在更高的溫度下充電有很多好處，即更高的效率和更短的充電時間。
10月，賓夕法尼亞州立大學(Penn State University)的一組研究人員展示了一種用於散熱的新型電池。科學家們通常認為，在60°C(140°F)左右給電池充電是「禁止的」，但研究人員的設備在10分鐘內就能達到這個溫度，然後在有害影響發生之前迅速冷卻。
這項突破主要集中在一層薄薄的鎳箔上，科學家們將其附著在電池的負極上，使其在電子流經負極時迅速升溫，然後再迅速冷卻。通過這種方法，研究小組可以在這樣的溫度下對電池進行1700次的安全充電。它的效率如此之高，科學家們說，這相當於為一輛電動汽車在10分鐘內充電200至300英里(320至480公里)。
用二氧化碳表面充電
今年10月，麻省理工學院(MIT)的一組研究人員展示了一種新型電池，這種電池能夠從周圍空氣中收集二氧化碳。這種裝置被稱為「電動搖擺電池」，它使用了一堆電極，這些電極表面塗有一種叫聚蒽醌的化合物，使它們能夠吸收附近的二氧化碳分子。
這一過程在電池充電時自然發生，直到電極充滿二氧化碳。此時，它可以被排放，釋放二氧化碳分子，用於收集和作為工業產品使用。該團隊表示，在實驗室的測試表明，它的電動搖擺電池可以持續7000次充電，效率下降30%。該公司目前的目標是生產2萬到5萬輛自行車。
二氧化碳電池完全可充電
尋找新的和改進的電池設計包括探索新成分的潛力，科學家已經探索了一段時間的是二氧化碳。鋰-二氧化碳電池的能量密度有望超過鋰離子電池的7倍，但迄今為止，開發一種可以反覆充電的電池已經被證明是困難的。
這是由於充電過程中電池催化劑上多餘的碳堆積造成的。9月，伊利諾伊大學芝加哥分校(UIC)的科學家們報告了一種解決這個問題的方法，展示了他們所宣傳的第一種完全可充電的鋰-二氧化碳電池。
該電池利用了內置在陰極中的「納米薄片」二硫化鉬，以及由離子液體和二甲基亞碸組成的混合電解質。這種材料的組合避免了碳在催化劑上的麻煩堆積，並使電池可以在500個連續的循環中充電。
以熔融矽為核心的電網級能量存儲
像風能和太陽能這樣的可再生能源可以產生大量的電力，但它儲存的電力供以後高峰負荷時使用，這是很棘手的。今年4月，澳大利亞初創企業Climate Change Technologies (CCT)推出了一種解決方案，比標準的鋰離子電網存儲方案更有效。
它的熱能裝置(TED)被稱為世界上第一個可工作的熱能電池。它是一種模塊化電池，可以從任何電源供電，並使用它來熔化絕緣室內的矽。然後，熱機可以根據需要提取這些能量，每個TED盒子可以存儲1.2 MWh，而單個單元可以連接起來，形成一個可能無限大小的電池。
根據CCT的說法，該系統的一大優點是熔融矽不會像鋰那樣降解。在測試中，該公司表示，其電池在3000多次測試中沒有退化跡象，並預計這些電池可以使用20年或更長時間。撇開它的使用壽命不談，據說TED電池每容量能儲存的能量是鋰離子電池的6倍，價格大約是鋰離子電池的60 - 80%。
使用現成的組件使密度加倍
鋰離子電池可以為你的手機提供足夠的能量，也可以為你的筆記本電腦提供足夠的能量，但在運輸時就有限制了。這是因為汽車和飛機內置的電池的能量密度與傳統的燃料源相比要遜色得多，這意味著你不可能在不讓電池變得過於沉重的情況下增加續航里程。
上個月，澳大利亞迪肯大學前沿材料研究所(Institute for Frontier Materials at Australia ' sdeakin University)的科學家們展示了一種新型電池，這種電池具有一種由商用聚合物製成的固態電解質。據相關人士稱，這是「科學界第一個明確而有用的無液體高效運輸鋰離子的例子」。
通過避免易著火的揮發性液體電解質，電池應該會安全得多，但它的潛力還不止於此。研究人員表示，這種設計最終將允許使用金屬鋰陽極，使鋰電池的密度增加一倍。這可能會導致電動汽車的續航里程大大增加，而電動飛機的航程也會大大增加。
做大，回「家"，再做大(Go big, go home, and go bigger again)
2017年，特斯拉贏得了一份建造世界上最大鋰離子電池的合同，為南澳大利亞州提供了額外的129mwh的存儲容量，輸出功率可達100兆瓦。
現在，它又回到了澳大利亞，在這方面進行了不小的擴展。內奧恩和南澳大利亞政府與特斯拉達成了另一項協議，將進一步增加64.5萬瓦時的容量和50兆瓦的產量，將世界最大電池的體積擴大約50%。升級計劃在2020年中期進行。