美国麻省理工学院一项有机聚合物（非金属）电池的首次实际应用，为替代锂离子等金属电池提供了一个新的选项这是一种更安全、更适用、更便宜和更持久的电池，以储存和调节风能和太阳能等间歇性新能源，保持电网的弹性和稳定性，也有望促进新能源的发展和利用。

目前风能和太阳能等新能源行业的发展，即能够在电网中占比多少，很大程度上取决于储能技术对新能源并网时，造成的电网波动能够调节和平复多少目前以锂电池为主的电化学储能技术本身的不足及较高的成本，跟不上新能源持续发展的要求。

这项在2000年获诺贝尔化学奖（导电聚合物）的革命性技术的应用，据称可克服目前锂电池等金属电池的主要问题或不足，比如不容易过热燃烧、不受寒冷天气影响，且95%可回收，能够解决目前金属电池很难回收，进而造成更严重污染的问题。

尤其重要的是，新电池因为使用容易获得的有机原料来代替昂贵金属，造价便宜，而且无需锂电池等温度敏感电池所需的温度调节装置，这也大大降低了储能成本；另外这种塑胶电池具有比锂电池更快的充放电效率，更符合电网对间歇性冲击能够迅速调节的要求。

有机电池从实验室到首个规模应用

由麻省理工学院的科学家们创立的公司PolyJoule，其使用导电聚合物制造的工业规模有机电池，最近在乳制品生产行业得以实际应用其首个合作伙伴，是新西兰的全球最大乳制品原料供应商恒天然（Fonterra）。

这个覆盖新西兰乳业95%的超级合作社，使用全国电网多达2.5%的电力在恒天然一个24小时运行的乳品加工厂，PolyJoule的电池已经经过了10个月测试，主要用于确保提供不间断电力和能源套利应用，即在最便宜的非高峰时段存储电力，然后在价格最高的高峰时段释放使用电力。

根据最近双方达成的商业协议，这套储能装置将从明年开始全面投入使用，届时将可为恒天然的全电动运输卡车充电，并根据电价（能源套利）和天气（利用间歇性风能和太阳能）弹性运作，向100%使用可再生能源（并网发电）营运农场／加工厂的目标迈进。

这套全球首个工业规模有机电池装置，大小约为一个大冰箱，会把加工厂的储电从10千瓦/时升级到125千瓦/时。几乎各方面都优于金属电池

PolyJoule电池采用标准的两电极电化学构造，其中包括导电聚合物、碳—石墨烯混合物和不易燃的液体电解质这种有机聚合物，通过交替的碳—碳单键和碳—碳双键形成导电主链，能让电子沿碳链传导根据PolyJoule行政总裁埃利‧帕斯特（Eli Paster）的说法，这种有机电池系统的成本，仅为锂离子系统的三十分之一。

除了其材料成本更便宜，还不需要昂贵的温度管理和灭火系统在存储成本方面，该电池系统为每千瓦/时65美元；相比之下，锂离子电池系统的总成本在每千瓦/时143～248美元之间这种电池也容易生产，目前该公司已经使用简单的卷对卷工艺生产了18,000多个电池。

新电池没有易燃的电解质，不易过热，不会自燃，所以非常安全，可以随处使用；这种塑胶电池的工作范围在-45℃至50℃之间，因此也不会像锂电池那样在寒冷天气下无法正常工作；而且新电池不含金属、无毒，中性pH值，可回收率高达95%，不污染环境。

这种有机电池的功率密度是锂离子电池的10倍放电时，它能够在10秒内释放约1MW电量，而普通锂离子电池则需要60秒时间充电时，它可以在5分钟内完成，一些锂离子电池则需要2个小时新电池的这种快速充电和放电特性，非常适合用于电网调节／平衡，因为电网必须能够对需求变化立即响应。

在使用寿命方面，塑胶电池在其生命周期内可能进行约12,000次充电循环，使用寿命预期为20至30年，而普通锂离子电池仅可执行约5,000次充电循环与金属电池相比，这种塑胶电池的唯一一个弱点，就是能量密度低，体积大。

同样的功率电力，其体积约为锂电池的6倍，所以目前还无法用于电动车或手机