很难想象如果生活中没有了电池会是什么样子。且不说满大街送外卖的快递小哥要急红了眼，大多数已经患上“电子产品重度依赖晚癌”的现代人显然无法适应没有了爱疯、PSP的日子;放眼望去，满大街溜溜跑的纯电动汽车失去了用武之地，由一块小小的电池建构起的现代生活似乎瞬间分崩离析。

　　《经济学人》近日推出年度科技专刊，对锂电池技术的发展进行了回顾，同时介绍了目前锂电池领域进行的前沿创新，对未来家用/工业级储能电池产业亦有探讨，车云菌独家编译，并有所删减。

　　只要经常各地飞的朋友们不难发现，机场里除了咖啡馆和各种餐馆常常人满为患，大家候机时最喜欢待得地方，莫过于各个登机口旁边放置的充电柱，因为现在无论哪个牌子的智能手机，如果连续使用，续航都超不过6~8个小时;而面对市场上众多品牌的电动车型，单次充电续航里程的多少，也成了消费者购买电动汽车的主要衡量标准，甚至「里程焦虑」(RangeAnxiety)这样的词汇也应运而生。

新能源时代到来前，电池创新竞赛到哪一步了？

　　原地踏步?

　　像电池这种在现代生活中扮演着重要角色的储能产品，却迟迟跟不上前沿科技快速前进的脚步，而赤裸裸的现实只会令人更加郁闷，特别是硅谷很多创业家对电池技术的发展缺乏类似“摩尔定律(Moore'sLaw)”这样的理论支撑而深感惋惜。

　　「摩尔定律」是由英特尔联合创始人戈登·摩尔于1965年提出的，他预测“计算机芯片每18个月性能都会翻倍，但成本却在逐渐降低”。对英特尔这样的芯片商而言，摩尔定律的出现反倒成了刺激其技术突破的外部力量，所以电池产业亟待一场能够带来翻天覆地变化的革命力量。

　　诚然，我们日常使用的电池已经在性能上有了大幅提升，但是相比摩尔定律描述的芯片技术的革新速度，仍相差万里。目前大多数移动电子设备和电动汽车都靠锂电池功能，而正是索尼在20世纪90年代将其实现了商业化生产。在过去的几年里，锂电池的重量越来越轻，但容量和性能却与日俱增，像苹果MacBookAir使用的大尺寸锂电池，在正常工作模式下，可实现12小时的超长待机。

　　美国劳伦斯伯克利国家实验室(LawrenceBerkeleyNationalLaboratory)，电化学技术小组负责人VincentBattaglia认为“锂电池是一种近乎理想的电池”。因为锂是地球上重量最轻的金属，相比铅、锌和镍镉这些比重更大的替代品，它携带电子的能力更胜一筹。此外，锂电池不会出现镍镉电池的“记忆效应”，所以你完全不必等电量耗尽，随充随用也不用担心会对电池造成伤害。

　　但现在的焦点其实在锂电池自身的相对短板上。锂的过于活泼导致安全性问题，能量密度偏低，储电成本偏高等。

　　尽管目前很多科研人员都在努力尝试，但大家面临的主要问题在于如何将理想化的实验成果转化为可大批量生产的、日常生活能够使用的电池产品。由于在电极材料的选择和制造工艺上，并无大幅改观，因此不少科学家对锂电池能量密度是否能在现有水平上得到进一步提升，仍持保留意见。

　　关于锂电池电极、电解质的各种创新

　　目前Battaglia博士领导的实验小组正在研究一种名为“过渡金属”(transitionmetals)的材料。这是一种由金属锰、镍、钴和石墨组成的混合物，可用来充当锂电池的电极。Battaglia表示只要找到上述四种金属的最佳配比，就能够有效提高原有锂电池的能量密度。相比开发一款全新电池产品所耗费的精力和财力，这种「借力」的方式实在是有够机智!

　　其他机构的研究人员则探索了多种提高电池能量密度的方式。来自美国斯坦福大学的崔毅和他的同事们正在开发一种薄膜，它的厚度只有原子大小，可用来包裹电池阳极。据悉，经过薄膜包裹处理后的阳极能够承载锂离子的数量大幅增加，同时搭配用硫制成的阴极(硫，和金属锂类似，有着很高的能量密度)，其存储的电能总量约为同质量锂电池的5倍。
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