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锂电池阳极更换材质成研究热门 有望破续航难题

2015-05-25 09:55
小伊琳
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  广大的智能手机用户如今早已习惯了每晚睡前给手机充电,否则第二天的使用肯定会受到影响。由于锂离子电池无法跟上智能手机在屏幕尺寸和性能上的增长,很少有旗舰手机能坚持超过一天的频繁使用。电池技术为何会成为智能手机的短板?它在未来又能有多大的进步空间?

  在目前智能手机的可充电电池当中,锂元素是存在于电解液而非阳极当中的,这也就限制了电池的能效和寿命。如果可以研发出锂阳极,那我们的电池就能变得更轻、更小、更耐久,充电速度也会更快。

  锂离子电池的阳极目前都是由石墨制成的,科学家认为,这种材质的能力如今已经抵达了极限。硅和锂金属都是石墨的潜在替代物,还有一些研发团队在观察使用硫磺作为阳极的可能性。

  但是,阳极材质的更换并没有看上去那么简单,有的材质存在潜在的危险性,另外一些则只能坚持数百个充电循环。事实是,我们今天所使用的锂离子电池实际就是现代科学目前的最高水平。

  除了手机之外,这个问题同样也在拖累电动轮船、汽车和飞机的发展。因为即便体积增大,锂离子电池也并不十分效率。

  至于电池技术下一步要如何发展,这个问题目前还难以回答。尖端领域的科学家正在尝试当中不断学习,这也就是为什么每年都有许多超级电池技术的来了又去。

  简而言之,电池技术是一门非常复杂的学科,即便汇集了世界上最聪明的头脑,但它的发展依然非常缓慢,我们也不会看到凭空出现的开创性电池项目。

  在我们看到的许多有关电池技术突破的报道和文献当中,都包含着某种化学调整,目的是在更长的时间内从相同的电池当中获取更多的电能。这类小幅度的创新并不会吸引到多么大的关注,但他们的重要性却要比什么柔性手机或者智能手表高得多。

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