19世纪初的伦敦，杀人犯在被绞死之前有时试图自杀。如果自杀不成，他们会央求朋友们当他们身体在绞刑架下摇摇晃晃时把他们的腿狠狠地拽一下。这样做杀人犯们就认定自己必死无疑了。因为他们知道刚刚被绞死的人的尸体会被送给科学家供解剖研究。他们不想绞而不死，在被解剖时恢复了意识。

如果1803年被执行绞刑的乔治·福斯特（George Foster）在实验室桌子上醒来，那会是一个多么令人颜面扫地的情形。在一群屏息凝视却又惴惴不安的伦敦民众面前，一名意大利科学家正耍着他的拿手好戏，将电极放在福斯特的直肠上。

一些观众认为福斯特正在醒来。带电的探针使他无生命的身体退缩，他的拳头也绷得更紧。随后电极击着他的脸，嘴巴顿时扭曲形成一幅怪异的鬼脸，一只眼睛也张开了。一名旁观者显然被这幅情形惊呆了，他立即低下了头不忍心再看。科学家谦虚地向观众保证，他实际上并不打算让福斯特重新活过来，但是，这些都是新的试验科目，相关的技术还没怎么试验过。谁知道会发生什么？警察守在旁边，以防需要将福斯特再度送上绞刑架。

福斯特的尸体正在“通电”——这是这位意大利科学家的叔叔路易吉·加尔瓦尼（Luigi Galvani）发明的一个词。18世纪80年代，意大利人加尔瓦尼发现，用两种不同类型的金属刺激死青蛙的断腿，青蛙的腿会痉挛。加尔瓦尼认为他发现了“动物电”，他的侄子对此进行研究。电疗法短暂地吸引了公众的注意，激励玛丽·雪莱（Mary Shelley）写下了《科学怪人》这部小说。^[1]

加尔瓦尼的确错了，根本没有动物电。我们不可能让绞死的尸体活过来，而维克多·弗兰肯斯坦这个科学怪人仍然驻留在人们的记忆中。

不过，就使用方式而言，加尔瓦尼是错误的，因为他向他的朋友兼同事亚历桑德罗·伏特（Alessandro Volta）展示了他的实验，伏特对正在发生的事情有更好的直觉。伏特意识到，重要的事情是青蛙肉并不会产生电流，但它含有导电的流体，允许电荷在不同类型的金属之间通过。当两个金属相连时，加尔瓦尼的手术刀接触到挂在腿上的黄铜钩——形成回路，化学反应使电子流动。

伏特尝试了不同的金属组合，也在其他动物的肌肉上进行了试验。1800年，他研究发现用铜板和锌板夹在盐水浸泡过的纸板中就能产生稳定电流，伏特由此发明了电池。

像他的朋友加尔瓦尼一样，伏特也给我们造了一个词语：伏特。如果你正在听有声读物或在平板电脑上阅读文章，你就在使用伏特带给这个世界的发明。多亏了电池，我们才能有这样的便携式设备。设想一下一个没有电池的世界吧，我们得靠手动才能启动我们的汽车，电视的遥控器须通过电线与电视机相连才能完成调频和控制。

伏特的远见卓识为他赢得了很多崇拜者——事实上拿破仑也认为他是个人物。但是伏特的电池实用性一直不强。金属会被腐蚀，盐水会溢出，电流持续的时间很短，并且电池也不能充电。直到1859年，可充电电池才诞生，该电池由铅、二氧化铅和硫酸制成。这种电池笨拙而又沉重，如果电池不小心翻倒了，酸液会溅出来。但它还是有一定的实用性——最基本的设计仍是来启动汽车。我们熟悉的现代电池于1886年诞生。接下来的重大突破又让我们等了一个世纪。1985年，日本科学工作者吉野彰获得锂离子电池专利，索尼后来将锂电池商业化。研究人员一直热衷于用锂电池工作，因为它非常轻，反应性高——锂离子电池可以将大量的电力装入较小空间。不幸的是，我们应当警觉锂暴露于空气和水中的爆炸性危险，因此一些睿智的化学家进行了后续研究，终于使锂电池稳定性达到了可以接受的程度。

没有锂离子电池，手机可能会慢得多。看看吉野申请专利的最尖端的电池技术是什么样子的吧，当时摩托罗拉刚刚推出了世界上第一款手机DynaTAC 8000x，该手机重量近一千克，早期使用者对其都有点反感，认为它是一块“砖”，手机的通话时间仅能维持30分钟。

锂离子电池背后的技术肯定也在不断进步，比如20世纪90年代的笔记本电脑很笨重并且放电迅速，而今天的时尚超便携式笔记本电脑续航时间很长。尽管如此，与笔记本电脑组件（如存储器和处理器）的寿命相比，电池寿命的延长速度要慢得多。什么时候才会出现既轻便又便宜、几秒钟充好电并能重复使用而不变质的电池呢？我们还在期待中。(www.daowen.com)

电池化学的另一个重大突破或许指日可待，或许遥遥无期。我们并不缺乏具有大创意的研究人员：有些研究人员正在开发“流”电池，通过泵送充电的液体电解质来放电；有些正在尝试与锂（包括硫和空气）结合的新材料；有些正在将纳米技术运用在电极的电线中，使电池的续航时间更长。但发展的历史又告诫我们，创新者不会经常出现的。

无论如何，在未来的几十年中，电池的真正革命性进步也许不在于技术本身，而在于它的用途。我们习惯于将电池当作断开电网后依然能使电器工作的东西。我们可能会很快看到它们是使电网更好地运行的东西。

可再生能源的成本正在逐渐下降。但即使是便宜的可再生能源也会有一个问题：它们并不能自始至终地发电。天气预报也不可能100%准确，夏天太阳能发电量过剩，而冬天的夜晚太阳能无法发电。在阴天和无风的日子里，我们需要消耗煤炭、天然气或核燃料提供照明——一旦你建造了这些工厂，为什么不让工厂一直开工生产？有关人员最近对亚利桑那州东南部的电网进行了一项研究，权衡了停电成本与二氧化碳排放的成本，得出的结论是：太阳能只能提供20%的电力。要知道亚利桑那州可是一个阳光明媚的地方。

建造电网的目的是以更好的方式存储能量并利用更多的可再生能源。一个由来已久的解决方案是将多余的能量用于抽水蓄能，然后，当需要更多能量的时候，让抽回的水通过水电站回流发电。但只有有地理条件的山区才可以建造抽水蓄能水电站，而且供应的电力有限。电池可以解决这个问题吗？

问题的解决也许取决于监管者有多大的意愿推动行业朝这个方向发展，还有一部分取决于电池成本下降的速度。

埃隆·马斯克（Elon Musk）真切地希望电池成本能够快速下降。电动汽车制造商特斯拉背后的企业家正在内华达州建立一个巨大的锂离子电池厂。马斯克声称，它将成为世界第二大车间，规模仅次于波音公司波音747飞机的生产车间。特斯拉认为，该工厂可以大大地降低锂离子生产的成本，当然成本的压缩不是通过技术突破而是通过庞大的规模生产而实现。

当然，特斯拉公司需要机动车上用的电池。但特斯拉已经是向家庭和企业提供电池组的制造商之一：如果你家屋顶上有太阳能电池板，你可以选择用家里的电池存储剩余的日间能量，以备夜间使用，而不是将其回售给电网。

如果要实现电力网络和运输网络完全可以在可再生能源和电池上运行，世界还有很长的路要走。但目标正在成为可能——在限制气候变化的竞争中，世界需要做一些事情来促成这一变化。从这个意义上说，亚历桑德罗·伏特带来的最大冲击可能才刚刚开始。

【注释】

[1]雪莱在《没有夏天的一年》中提到了这个想法。坦博拉火山爆发后欧洲出现末日的情形。连绵不断的雨把雪莱和她的同僚——包括珀西·雪莱、拜伦勋爵（Lord Byron）困在了一栋可以俯瞰日内瓦湖的别墅。他们竞相创作最恐怖的故事。电疗法对她的创作产生了影响；此外，雪莱曾亲眼看到饥饿的农民在一个又一个村庄乞讨，这样的经历启发她创作了一个无家可归、无朋友可依靠的被遗弃怪物形象。同样悲惨的情形激发了年轻的尤斯图斯·冯·利比希（Justus von Liebig）献身于消除饥荒的事业。