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未来锂离子电池技术发展前瞻

导读: 如果回顾一下苹果公司(Apple)的iPhone或丰田(Toyota)普锐斯(Prius)混合动力车从最初型号到现有版本的发展过程,人们会发现技术行业一个常见的轨迹:性能翻倍提升,产品更精致,创造了无数就业岗位,甚至颠覆了整个行业。

  如果回顾一下苹果公司(Apple)的iPhone或丰田(Toyota)普锐斯(Prius)混合动力车从最初型号到现有版本的发展过程,人们会发现技术行业一个常见的轨迹:性能翻倍提升,产品更精致,创造了无数就业岗位,甚至颠覆了整个行业。

  例如,iPhone在蜂窝网络中最大的理论下载速度已从2007年“2G”iPhone的1兆字节/秒上升至如今5s型号的300兆字节/秒。其显示屏的像素密度增加了一倍多,摄像头已从廉价的配件转变为一种实用的照相工具,而且其软件能力要比iPhone诞生之时强大太多太多。

  同样,丰田的普锐斯混合动力车从2000年的邻家怪胎(以及明星彰显其环保态度的配饰)摇身一变为日本和加州最畅销的交通工具。当前车型引擎的重量较最初型号轻了20%(总功率增加了20%),而且单次充电后行驶的里程更长。有人会说,没有普锐斯,就不会有如今的特斯拉电动车(Tesla)。

  然而在这些设备中,有一个组件这些年来一直没有变化,那就是锂离子电池。不管是在iPhone,还是普锐斯,甚至是特斯拉S车型,锂电池用的还是1991 年索尼公司(Sony)推出这一产品时所用的材料。当然,这并不是说人们没有针对这种电池进行过创新。设备制造商在充电效率、冷却和控制进入手机、汽车、笔记本和USB元件的电流流量方面做得越来越好,但这些电池的芯却没有怎么换过。即便是特斯拉计划建造的50亿美元超大型电池生产厂生产的仍是(如你所料)锂电池组。

  进一步的调查发现,人们对于哪一种电池技术可能能够取代锂电池仍是众说纷纭,甚至连这方面的谣言都是寥寥无几。

  为探究其原因,《财富》(Fortune)向致力于开发下一代电池的5名知名研究人员、一名行为经济学家和一名电池行业高管提出了一个简单的问题:为什么电池技术的发展速度要比硬件慢如此之多?

  接下来你便会发现,答案的一成与化学有关,一成与心理学有关,而两成则与上述问题的反问有关:对于一项未经过二十年发展的新电池技术,一旦装上汽车,谁想成为首位驾驶该车的人?

  当今的电池技术:密度大、发热量大、问题多

  锂离子电池技术在很多方面都是移动电源的主力军。

  锂的原子量是3,如果你还记得中学化学的话,这意味着它有三个质子,非常轻,是除了氢和氦之外单位体积可填充密度最高的元素。芝加哥伊利诺伊州理工大学 (IllinoisInstituteofTechnology)物理学教授卡洛·塞格雷表示,锂的物理量为化学家们所熟知,我们几乎掌握了锂离子在电池中流动的方式。

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责任编辑:Aaron
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