我叫Kristin Persson，我在加州的劳伦斯伯克利国家实验室工作。我观察材料，试着用计算机中的量子力学来预测它们的性质，看看它们是否适用于电池。虽然我们今天有锂离子电池，但它们太贵了，或者它们的能量密度太小——这取决于你怎么看待它——对于普通人来说，作为电动汽车是可行的。
Chris -所以尽管电池已经有了很大的进步，就像现代的手机和十年前相比可以吸收大量的电流，但是汽车就完全是另一回事了?
克里斯汀-是的，你需要更多的能量。如果你看看电动汽车的电池组，整辆车都塞满了它们。他们很难找到放这些东西的地方，他们必须在座位下面。所以它们是巨大的，如果我们能找到更小、更便宜或单位体积能量密度更高的材料，那就有帮助了。
克里斯-你是怎么做到的?
克里斯汀:我尝试在电脑上设计新材料，我可以计算出对电池电极材料很重要的特性，比如电压、容量、稳定性和安全性。我可以计算出所有这些特性，然后筛选材料，找到那些实际上可以很好地作为电极材料的材料，并让我的同事们尝试制造它们。
克里斯:所以你的工作基本上是在电脑里进行的。你正在研究分子或离子结构，然后问:在不同的条件下，它会如何表现?
克里斯汀:没错。
Chris -你在尝试很多不同的化学物质，你基本上是从元素周期表上取下来的，然后说，什么样的组合能给出合适的电压和能量密度?
克里斯汀:是的，我们部分地使用我们自己的直觉，但我们也有一个超过10万个计算结构的庞大数据库，我们可以对其进行数据挖掘，看看哪些结构通常是稳定的，哪些元素能提供良好的电压等，所以我们可以过滤掉不同的可能性
克里斯:你有什么有希望的吗?
克里斯汀:我们有几种被预测很有前途的药物，我们实验室的人实际上已经能够制造出一些，但它们的表现不如我们希望的那样好。所以它们还不是竞争者，尽管它们可以作为电池材料使用
克里斯-你觉得哪里不对?
克里斯汀:这很难说。如果你问德克萨斯州的Goodenough教授，当他第一次发现磷酸锂离子有什么问题时，他会说，“呃，一切都有问题。这是一个糟糕的材料。”优化这些东西需要很长时间。它可能是任何东西，从与电解质的相互作用，表面性质，也可能是我们预测的一些东西，比如当你把锂移进移出时的相稳定性，并没有像我们希望的那样很好地表征。
克里斯:这听起来很容易让人想起药物发现和设计的方式。在过去，人们常常做一些聪明的化学反应，制造一些东西，然后把它注射到老鼠体内，看看会发生什么。如今，人们把已知可能存在的分子拿出来，对目标分子进行筛选——我们所知道的关于各种细胞的东西等等——然后挑出那些看起来很诱人的分子，交给化学家制作，然后进行试验。这种电池相当于生产伟哥之类的东西。
克里斯汀:你说得很对。我们从药物发现过程中获得了这个想法，我们实际上把这个巨大的项目称为“材料基因组”。
克里斯:那你用的是和他们一样的方法吗?
克里斯汀:在某种意义上是的。我们计算自然界中已知的一切以及这些材料的性质。然后我们进行数据挖掘，看看哪些与我们正在寻找的良好行为有关。
克里斯:你觉得你还需要多久才能设计出一款能让我的手机重量更轻、功能更强大的产品?
克里斯汀:这是个好问题。所以一种材料在被发现后平均需要15年才能进入市场，所以如果我今天发现了什么东西，你仍然需要15年才能拥有它。
Chris -即使如此，我们仍然有很长的路要走，因为光伏堆，这是肯定的。这是劳伦斯伯克利国家实验室的Kristin Persson。
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