整整24年了为何电池技术没有革命性进步？

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整整24年了为何电池技术没有革命性进步？

时间:2015-10-16 08:32来源:百略网作者:西顾

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目前手机正望着轻薄方向发展，想扩大电池体积不大可能，增加电池能量密度是唯一的办法，电池密度的提升就如同一块体积有限的海绵来吸水，从50%-90%的提升不难，但想要从90%-100%就不很容易了，因为已经快饱和了。

　　随着科技的发展，智能手机的性能越来越高，屏幕越来越大，分辨率越来越大，相机越来越先进，功能越来越先进。但你可能不知道，手机的电池技术已经整整24年没有大的进步了。

　　不只是你手机中的手机，还有最新的电动汽车，没有了电池，它们都只是废铁一块。相比其他科技领域的突飞猛进，电池技术的发展遇到了什么难题？别着急，笔者将为大家一一道来。

　　1、锂电池诞生时间与原理

　　1991年，索尼推出首个商用锂电池，锂电池沿用至今并称为主流的电子设备电池技术。由于锂离子是最轻的碱金属元素，拥有着更小、更轻、能量密度更高的特性，所以迅速取代了镍电池。

　　锂电池构成物质中有磷酸铁、锰、石墨、钛酸盐等其他金属和非金属材料，但要靠着“锂离子”这个元素在正、负极中的嵌入与脱出，才可实现电能与化学能的相互转化，最终完成充放电过程。

　　从1991到2015年，电池技术并非没有进步，只是发展缓慢。目前锂离子电池在能量密度、高低温特性、倍率性能上，都远远高于铅酸、镍氢电池，但还是难以满足快速增长的电子产品、电动汽车等的需求。

　　2、增加电池容量的两种方法

　　想要提升锂电池续航能力的本质方法只有两种，一是增大电池体积以扩充电量，二是在有限的体积内增加密度来获得长能效。第一种方法现在用在特斯拉电池汽车上，拆掉特斯拉的外壳，底下是密密麻麻的7000多节18650电池，重量为700kg，接近车总重的三分之一。

　　第二种方法则是经常被用在了手机上，由于手机体积有限，不可能无限制往里面塞电池。不过经过研究人员的努力，手机电池的密度还是有了很大的提升，高能量比的负极材料的应用，已经让单位体积的手机电池容量提升了一倍。

　　3、目前手机电池面临的短板

　　随着智能手机的发展，更大更高分辨率屏幕、大量手机APP、更快的Soc等耗电大户，加剧了电池电量的消耗速度。如果要想彻底解决手机续航问题，既要增加电池体积又要增加电池密度，双管齐下才能效果显著。

　　但很无奈的是，目前手机正望着轻薄方向发展，想扩大电池体积不大可能，增加电池能量密度是唯一的办法，电池密度的提升就如同一块体积有限的海绵来吸水，从50%-90%的提升不难，但想要从90%-100%就不很容易了，因为已经快饱和了。

　　不只是用户关心，电池厂商们也都在花功夫研究，毕竟这是一个“人无我有”的大卖点。谁都知道续航是软肋，但无奈效果并不理想。所以说，锂电池提升效果不够明显不是我们毫无作为，而是对现有锂子电池性能的利用率已经接近能达到的极限了。

　　4、未来电池技术的发展方向

　　既然在锂电池技术遇到瓶颈，人们就想到了一些另辟蹊径的办法，间接的有效解决了用户对续航的需求，移动电源就是一个很好的例子。不过我们今天说的不是这个，而是快速充电。

　　快速充电技术就是近年涌现出来的一种解决途径。既然电池体积受限密度又不能再增加，那就缩短充电时间，通过这种逆向的方式来达到相对延长电量的结果，虽然讨巧但确实也有效。

　　另外从近几年的科研成果来看，一大批的新材料电池正在涌现，比如生物电池、燃料电池、石墨烯电池。虽然目前都处于试验阶段，但一旦商业化量产成功，那将是巨大的飞跃。

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