锂离子电池是家用电子产品的主力，正在推动交通运输领域的电力革命。但它们并不适用于所有应用。

　　一个关键的缺点是它们的易燃性和毒性，这使得大规模锂离子储能不适合在人口密集的城市中心和金属加工或化学制造工厂附近。

　　现在，Alsym能源公司已经开发出一种不易燃、无毒的锂离子电池替代品，以帮助风能和太阳能等可再生能源在更广泛的领域弥补差距。该公司的电极使用相对稳定、丰富的材料，其电解质主要是水和一些无毒的附加物。

　　“可再生能源是间歇性的，所以你需要储存，为了真正解决脱碳问题，我们需要能够在任何地方以低成本制造这些电池，”Alsym联合创始人、麻省理工学院教授克里帕·瓦拉纳西说。

　　该公司认为，其电池（目前正在接受全球潜在客户的测试）具有巨大的潜力，可以使高排放的工业制造业脱碳，他们还看到了从采矿到为数据中心、家庭和公用事业供电的其他应用。

　　Alsym联合创始人兼首席执行官穆克什?查特尔表示：“我们正在实现市场的脱碳，这在以前是不可能的。”“没有一家化工厂或钢铁厂敢把锂电池放在他们的厂房附近，因为它的易燃性，而且工业排放的问题比乘用车大得多。”通过这种方法，我们能够提供一条新的途径。”

　　帮助10亿人

　　1997年，Chatter与一系列企业家和麻省理工学院社区的长期成员雷·斯塔塔（Ray Stata）、58岁的SM和52岁的亚历克·丁吉（Alec Dingee）一起创办了一家电信公司。自1999年公司被收购以来，查特尔和他的妻子开始了其他风险投资，并投资了一些初创公司，但在2012年他的母亲因癌症去世后，查特尔决定，他想要最大限度地发挥自己的影响力，只从事可以惠及10亿人或更多的技术。

　　Chatter决定关注的问题是电力供应。

　　“我们的目的是让世界上至少10亿人的家里灯火通明，这些人要么没有电，要么只在部分时间有电，基本上使他们在19世纪过着贫困的生活，”查特说。“当你没有电的时候，你也没有互联网、手机、教育等等。”

　　为了解决这个问题，查特尔决定资助一种新型电池的研究。电池必须足够便宜，可以在资源匮乏的环境中使用；足够安全，可以部署在拥挤的地区；并且足够好，可以支持两个灯泡、一个风扇、一个冰箱和一个互联网调制解调器。

　　起初，让查特尔感到惊讶的是，他开始这项研究的人很少，即使是来自世界顶尖大学的研究人员。

　　“这是一个亟待解决的问题，但失败的风险太高，没有人愿意冒这个险，”Chatter回忆道。

　　他最终在瓦拉纳西找到了合作伙伴，伦斯勒理工学院教授Nikhil Koratkar和伦斯勒理工学院研究员Rahul Mukherjee。瓦拉纳西说，他已经在麻省理工学院工作了22年，他说，学院的文化给了他解决大问题的信心。

　　他说：“我的学生、博士后和同事都给了我灵感。”“麻省理工学院的生态系统为我们注入了这种决心，让我们去解决看似无法克服的问题。”

　　瓦拉纳西在麻省理工学院领导着一个跨学科实验室，致力于理解物理化学和生物现象。他的研究刺激了材料、设备、产品和工艺的创造，以应对能源、农业和其他领域的挑战，以及将这项工作商业化的初创公司。

　　他说：“在物质的界面上工作已经在各个领域开辟了许多新的研究途径，麻省理工学院为我提供了探索、发现和学习的创造性自由，并应用这些知识来解决关键挑战。”“当我们着手开发新的电池技术时，我能够从我的学习中受益匪浅。”

　　Alsym的创始团队开始尝试从零开始设计一种基于新材料的电池，这种材料可以符合Chatter定义的参数。为了使其不易燃、无毒，创始人希望避免使用锂和钴。

　　在评估了许多不同的化学物质后，创始人确定了Alsym目前的方法，该方法于2020年最终确定。

　　虽然Alsym公司的电池的整体结构仍处于保密状态，因为该公司正在等待获得专利，但Alsym公司的一个电极主要由氧化锰制成，而另一个主要由金属氧化物制成。电解质主要是水。

　　Alsym的新电池化学技术有几个优点。由于这种电池本质上比锂离子电池更安全，更可持续，该公司不需要同样的安全保护或冷却设备，而且它可以将电池彼此靠近，而不必担心火灾或爆炸。瓦拉纳西还表示，这种电池可以在当今任何一家锂离子工厂生产，变化很小，运营成本也大大降低。

　　“我们现在非常兴奋，”查特尔说。“我们一开始想要照亮10亿人的家庭，现在除了最初的目标之外，如果我们成功减少工业排放，我们就有机会影响整个全球。”

　　一个新的能量存储平台

　　虽然这种电池的能量密度还没有达到锂离子电池的水平，但瓦拉纳西说，Alsym是系统级替代化学物质中的第一种。他说，装有Alsym公司电池的20英尺集装箱可以提供1.7兆瓦时的电力。电池还可以在4小时内快速充电，并可以配置为在2到110小时的任何地方放电。

　　“我们是高度可配置的，这一点很重要，因为根据你所在的位置，你有时可以一天用太阳能运行两个周期，再加上风能，你就可以真正全天候供电，”查特尔说。“多日或长时间存储的需求只占市场的一小部分，但我们也支持这一点。”

　　过去两年来，Alsym一直在马萨诸塞州沃本的一个小工厂生产原型，今年早些时候，它扩大了产能，开始向客户发送样品进行现场测试。

　　除了大型公用事业公司，该公司还与市政当局、发电机制造商以及住宅和商业建筑的电表后电源供应商合作。该公司还在与一家大型化学品制造商和金属加工厂进行讨论，以提供能量存储系统，以减少他们的碳足迹。他们说，这对于锂离子电池来说是不可行的，因为它们的易燃性，或者对于非锂电池来说，由于它们的大空间要求。

　　另一个关键领域是数据中心。随着人工智能的发展，对数据中心的需求及其能源消耗将激增。

　　瓦拉纳西说：“我们必须在不损害地球的情况下为人工智能和数字化革命提供动力。”他补充说，由于易燃风险，锂电池不适合与数据中心共存。“Alsym电池可以提供更安全、更可持续的替代品。对于用于绿色制氢和其他市场的电解槽来说，间歇性也是一个关键问题。”

　　瓦拉纳西认为Alsym是一家平台公司，而Chatter表示，Alsym已经在研究其他电池化学物质，这些化学物质具有更高的密度，并在更极端的温度下保持性能。

　　瓦拉纳西说：“当你在任何电池中使用一种材料时，全世界都开始使用它，你就会耗尽这种材料。”“我们所拥有的是一个平台，它使我们不仅能够提出一种化学物质，而且至少有三到四种化学物质针对不同的应用，所以没有一种特定的材料在供应方面会受到压力。”