智能手機(jī)在近年來(lái)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展,更強(qiáng)大的處理器、顯卡、超清甚至柔性屏幕,,都是令人印象深刻的,。但是,,電池技術(shù)的突破卻是緩慢的,,至今我們?nèi)匀?不得不忍受一天左右的續(xù)航力,。雖然我們一直都在關(guān)注新型材質(zhì)電池的發(fā)展,但實(shí)際上,,最有可能在近期實(shí)現(xiàn)突破的仍是鋰電池技術(shù),。下面,我們就來(lái)看看下一代電 池技術(shù)的發(fā)展情況,。
什么是鋰電池,?
鋰電池是使用鋰金屬或離合金為負(fù)極材料、非水電解質(zhì)溶液電池,,相對(duì)此前的鎳氫電池?fù)碛懈笕萘?、更好穩(wěn)定性及反復(fù)可充放特性,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已經(jīng)頗為成 熟,,幾乎目前所有的消費(fèi)級(jí)鋰電池都由陽(yáng)極石墨制成,。至于缺點(diǎn),通過(guò)經(jīng)常起火,、爆炸的新聞報(bào)道,,我們也已經(jīng)了解,鋰電池在發(fā)生短路,、過(guò)熱情況下,,非常容易失 控爆炸,這也是為什么我們倡導(dǎo)用戶使用原裝電池,、充電器,、數(shù)據(jù)線,防止鋰電池短路,。
未來(lái)的改進(jìn)形式
鋰電池的改進(jìn)形式是多樣化的,,但方向基本上確立在更好的安全性、充電速度,、靈活形態(tài)及性能等方面,,下面來(lái)看看幾種有望獲得突破進(jìn)展的新技術(shù)。
1. 不易燃的組件
首先,,鋰電池的安全性是人們最想解決的問(wèn)題,,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一種名為PFPE的有機(jī)溶劑更加穩(wěn)定,能夠減少結(jié)晶對(duì)電極的影響,,提升安全性并延長(zhǎng)電池壽命,。雖然這種技術(shù)仍需要一些時(shí)間來(lái)測(cè)試,但預(yù)計(jì)很快不易燃的鋰電池就會(huì)上市,。
2. 更快的充電速度
Nangyang科技大學(xué)的研發(fā)小組已經(jīng)開發(fā)出一種新型鋰電池,,思路與其他技術(shù)不太一樣,,并非提升容量,而是充電時(shí)間,。在短短兩分鐘內(nèi),,可以迅速充滿70%的電量,并且充電次數(shù)超過(guò)10000次,。這種技術(shù)使用了二氧化鈦元素而非石墨作為陽(yáng)極材質(zhì),,同時(shí)高通公司也通過(guò)更好的控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的充電效果。這種技術(shù)的特點(diǎn)是成本低廉,,十分適合移動(dòng)產(chǎn)品及電子汽車行業(yè),。
3. 鋰陽(yáng)極
斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們近日發(fā)表了一篇論文,發(fā)現(xiàn)超薄碳團(tuán)簇可以允許鋰金屬作為陽(yáng)極,,電量提升是目前石墨陽(yáng)極的10倍,。不過(guò),目前其效率僅能達(dá)到96%,,進(jìn)入大眾電子消費(fèi)市場(chǎng)尚需時(shí)日,。
4. 柔性鋰電池
我們都十分期待完全柔性的電子設(shè)備出現(xiàn),但即便柔性屏幕已經(jīng)獲得了不小的進(jìn)展,,但電池仍是一個(gè)問(wèn)題,。LG最近展示了一款可完全卷曲的OLED屏幕,屏幕,、電路及電池也是可彎曲的,,這是我們看到最接近科幻電影中的柔性電子設(shè)備。
另外,,一家中國(guó)臺(tái)灣公司也在近日宣布開始生產(chǎn)柔性陶瓷聚合鋰電池,,擁有極為安全的特性。雖然電池容量可能不太理想,,但非常適合可穿戴設(shè)備,,有望在今年于市場(chǎng)中推出。
5. 鋰硫及鋰空氣電池
另外兩個(gè)極具前途的新類型鋰電池,,則是鋰硫及鋰空氣電池,。前者的特性是不需要高揮發(fā)性溶劑,大大減少了起火隱患,,即便是遭受較大沖擊;后者從理論上擁 有更高的能量密度,,適合電力汽車等產(chǎn)品,,但面臨的挑戰(zhàn)是需要新型的電極及電解質(zhì)。從目前來(lái)看,,鋰硫電池具有大容量,、低成本,、高安全性的優(yōu)勢(shì),極有可能率先 成為主流,。
6. 超級(jí)電容
超級(jí)電容是一種不同于傳統(tǒng)鋰結(jié)構(gòu)的電池技術(shù),,能夠?qū)崿F(xiàn)大容量以及超高速的充電形式,但主要障礙是電容通常無(wú)法儲(chǔ)存能量,。我國(guó)清華大學(xué),、美國(guó)德克薩斯大 學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)都在研發(fā)不同儲(chǔ)存材質(zhì)的超級(jí)電容電池,,包括碳納米流體,、石墨烯等等,不過(guò)這些技術(shù)還存在笨重,、高能量聚集穩(wěn)定性等隱患,,短期很難在消費(fèi) 市場(chǎng)中普及。
7. 鎂電池
鎂也是一個(gè)有望被應(yīng)用在電池領(lǐng)域的金屬元素,,鎂離子能夠攜帶兩倍于鋰離子的能量,,同時(shí)擁有更短的充電時(shí)間和穩(wěn)定的性能。鎂電池在幾年前已經(jīng)完成了商業(yè)化應(yīng)用,,所以相對(duì)其他新型電池材質(zhì)來(lái)說(shuō),,有望更快出現(xiàn)在消費(fèi)領(lǐng)域。
總結(jié)
以上新型電池技術(shù)都尚處研發(fā)階段,,但可以肯定的是,,基于鋰電池的改進(jìn)技術(shù)更有望率先登陸市場(chǎng),我們有望在幾年內(nèi)使用到充電速度更快,、更加耐用和安全的鋰電池,。而超級(jí)電容、鎂電池等完全不同的電池類型,,則尚需時(shí)日完善,,一旦成功,電子設(shè)備的下一次革命便會(huì)到來(lái),。