2014锂电池格局：空气电池石墨烯遥遥无期？

2014-08-25 00:01

　　锂电池技术现状

　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。（即便是苹果应用商店如今也已发展到第二代了。）

　　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(Illinois Institute of Technology)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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