鋰電池未來(lái)的改進(jìn)形式有哪些？下一代手機(jī)電池技術(shù)揭秘
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-09 20:55
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鋰電池是使用鋰金屬或離合金為負(fù)極材料、非水電解質(zhì)溶液電池，相對(duì)此前的鎳氫電池?fù)碛懈笕萘?、更好穩(wěn)定性及反復(fù)可充放特性，經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)頗為成熟，幾乎目前所有的消費(fèi)級(jí)鋰電池都由陽(yáng)極石墨制成。至于缺點(diǎn)，通過經(jīng)常起火、爆炸的新聞報(bào)道，我們也已經(jīng)了解，鋰電池在發(fā)生短路、過熱情況下，非常容易失控爆炸，這也是為什么我們倡導(dǎo)用戶使用原裝電池、充電器、數(shù)據(jù)線，防止鋰電池短路。
未來(lái)的改進(jìn)形式
鋰電池的改進(jìn)形式是多樣化的，但方向基本上確立在更好的安全性、充電速度、靈活形態(tài)及性能等方面，下面來(lái)看看幾種有望獲得突破進(jìn)展的新技術(shù)。
1.不易燃的組件
首先，鋰電池的安全性是人們最想解決的問題，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一種名為PFPE的有機(jī)溶劑更加穩(wěn)定，能夠減少結(jié)晶對(duì)電極的影響，提升安全性并延長(zhǎng)電池壽命。雖然這種技術(shù)仍需要一些時(shí)間來(lái)測(cè)試，但預(yù)計(jì)很快不易燃的鋰電池就會(huì)上市。
2.更快的充電速度
Nangyang科技大學(xué)的研發(fā)小組已經(jīng)開發(fā)出一種新型鋰電池，思路與其他技術(shù)不太一樣，并非提升容量，而是充電時(shí)間。在短短兩分鐘內(nèi)，可以迅速充滿70%的電量，并且充電次數(shù)超過10000次。這種技術(shù)使用了二氧化鈦元素而非石墨作為陽(yáng)極材質(zhì)，同時(shí)高通公司也通過更好的控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的充電效果。這種技術(shù)的特點(diǎn)是成本低廉，十分適合移動(dòng)產(chǎn)品及電子汽車行業(yè)。
3.鋰陽(yáng)極
斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們近日發(fā)表了一篇論文，發(fā)現(xiàn)超薄碳團(tuán)簇可以允許鋰金屬作為陽(yáng)極，電量提升是目前石墨陽(yáng)極的10倍。不過，目前其效率僅能達(dá)到96%，進(jìn)入大眾電子消費(fèi)市場(chǎng)尚需時(shí)日。
4.柔性鋰電池
我們都十分期待完全柔性的電子設(shè)備出現(xiàn)，但即便柔性屏幕已經(jīng)獲得了不小的進(jìn)展，但電池仍是一個(gè)問題。LG最近展示了一款可完全卷曲的OLED屏幕，屏幕、電路及電池也是可彎曲的，這是我們看到最接近科幻電影中的柔性電子設(shè)備。
另外，一家中國(guó)臺(tái)灣公司也在近日宣布開始生產(chǎn)柔性陶瓷聚合鋰電池，擁有極為安全的特性。雖然電池容量可能不太理想，但非常適合可穿戴設(shè)備，有望在今年于市場(chǎng)中推出。
5.鋰硫及鋰空氣電池
另外兩個(gè)極具前途的新類型鋰電池，則是鋰硫及鋰空氣電池。前者的特性是不需要高揮發(fā)性溶劑，大大減少了起火隱患，即便是遭受較大沖擊；后者從理論上擁有更高的能量密度，適合電力汽車等產(chǎn)品，但面臨的挑戰(zhàn)是需要新型的電極及電解質(zhì)。從目前來(lái)看，鋰硫電池具有大容量、低成本、高安全性的優(yōu)勢(shì)，極有可能率先成為主流。
6.超級(jí)電容
超級(jí)電容是一種不同于傳統(tǒng)鋰結(jié)構(gòu)的電池技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量以及超高速的充電形式，但主要障礙是電容通常無(wú)法儲(chǔ)存能量。我國(guó)清華大學(xué)、美國(guó)德克薩斯大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)都在研發(fā)不同儲(chǔ)存材質(zhì)的超級(jí)電容電池，包括碳納米流體、石墨烯等等，不過這些技術(shù)還存在笨重、高能量聚集穩(wěn)定性等隱患，短期很難在消費(fèi)市場(chǎng)中普及。
7.鎂電池
鎂也是一個(gè)有望被應(yīng)用在電池領(lǐng)域的金屬元素，鎂離子能夠攜帶兩倍于鋰離子的能量，同時(shí)擁有更短的充電時(shí)間和穩(wěn)定的性能。鎂電池在幾年前已經(jīng)完成了商業(yè)化應(yīng)用，所以相對(duì)其他新型電池材質(zhì)來(lái)說，有望更快出現(xiàn)在消費(fèi)領(lǐng)域。
總結(jié)
以上新型電池技術(shù)都尚處研發(fā)階段，但可以肯定的是，基于鋰電池的改進(jìn)技術(shù)更有望率先登陸市場(chǎng)，我們有望在幾年內(nèi)使用到充電速度更快、更加耐用和安全的鋰電池。而超級(jí)電容、鎂電池等完全不同的電池類型，則尚需時(shí)日完善，一旦成功，電子設(shè)備的下一次革命便會(huì)到來(lái)
隨著智能移動(dòng)設(shè)備的爆發(fā)，加上進(jìn)入移動(dòng)電源市場(chǎng)的門檻相應(yīng)較低，因此預(yù)期移動(dòng)電源未來(lái)的市場(chǎng)狀況非?？春茫苿?dòng)電源行業(yè)蓬勃興起，就隨即進(jìn)入了其他行業(yè)要幾年才進(jìn)入的激烈競(jìng)爭(zhēng)時(shí)期。目前的形勢(shì)是行業(yè)內(nèi)如火如荼，終端消費(fèi)者需求較大?？梢哉f，移動(dòng)電源市場(chǎng)還有比較的空間，智能手機(jī)還沒有普及到人手一臺(tái)的程度。而從企業(yè)角度來(lái)說，這反而是一個(gè)利好信息，說明市場(chǎng)并沒有飽和，依然大有可為。預(yù)估，2014年智能手機(jī)的滲透率有望達(dá)到65%左右，國(guó)內(nèi)用戶規(guī)模將達(dá)到近5億，預(yù)計(jì)對(duì)移動(dòng)電源的需求量將隨之繼續(xù)大幅增長(zhǎng)。移動(dòng)電源行業(yè)挑戰(zhàn)
隨著各種大大小小生產(chǎn)廠家的涌入，加上行業(yè)自律與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的缺位，造成目前移動(dòng)電源市場(chǎng)魚龍混雜，消費(fèi)者對(duì)移動(dòng)電源整體的信任不足，給移動(dòng)電源行業(yè)的良性發(fā)展帶來(lái)了陰影。同時(shí)，移動(dòng)電源自身也存在著一些“硬傷”。
第一，移動(dòng)電源本身不具備成為獨(dú)立產(chǎn)品的基因。如今的電子消費(fèi)品，產(chǎn)品界線越來(lái)越模糊，產(chǎn)品都表現(xiàn)了超強(qiáng)的兼容性和黏附力，同一種產(chǎn)品具有了越來(lái)越多的功能，例如電視、手機(jī)、音響莫不是如此，未來(lái)數(shù)碼相機(jī)、收音機(jī)這些產(chǎn)品會(huì)不會(huì)存在，存在著很大的未知數(shù)。舊的產(chǎn)品如果跟不上時(shí)代就會(huì)被淘汰，新的產(chǎn)品如果不升級(jí)換代就會(huì)被取代，這就是產(chǎn)品的規(guī)律。移動(dòng)電源功能單一，并不具備成為獨(dú)立產(chǎn)品的基因。移動(dòng)電源并不能去兼容別的產(chǎn)品，反而因?yàn)槠涔δ軉我?，而成為被別的產(chǎn)品兼容的對(duì)象。
第二，新技術(shù)的快速發(fā)展使得取代移動(dòng)電源成為可能。媒體已有報(bào)道過各種新技術(shù)充電的情況，這些技術(shù)的出現(xiàn)使得移動(dòng)電源面臨著長(zhǎng)久發(fā)展的挑戰(zhàn)。詳情看參考筆者的《新技術(shù)帶來(lái)的威脅！移動(dòng)電源必須升級(jí)換代》一文。
第三，智能移動(dòng)設(shè)備在彌補(bǔ)供電能力不足的硬傷?，F(xiàn)在的數(shù)碼智能移動(dòng)設(shè)備一大硬傷就是供電能力不足，用不了多久。移動(dòng)電源才會(huì)因此而產(chǎn)生。但每一家智能手機(jī)廠商都在想方設(shè)法提高電池續(xù)航能力。應(yīng)該看到，智能手機(jī)在這方面的投入也是很大的。而且，破解供電能力不足這個(gè)硬傷不是沒有可能的。相反，我們對(duì)此非常有信心，智能設(shè)備的續(xù)航能力一定可以提上去，跟普通手機(jī)一樣。
第四，移動(dòng)電源如果只比拼容量將遭遇進(jìn)化瓶頸?；蛟S在未來(lái)，移動(dòng)電源的容量也會(huì)跟硬盤的容量一樣，越來(lái)越大。應(yīng)該說這也是趨勢(shì)。但移動(dòng)電源的性質(zhì)不同于硬盤，硬盤是必須品，但移動(dòng)電源卻未必。移動(dòng)電源更多的是作為“備胎“而存在的。移動(dòng)電源增加了容量，必然導(dǎo)致價(jià)格上升，價(jià)格上升了將影響消費(fèi)者的購(gòu)買意愿。再說，人在戶外的時(shí)間并不多很長(zhǎng)，很多情況下移動(dòng)電源只是臨時(shí)使用而已。如果不比拼容量，那它的出路在哪里呢？
而對(duì)于廠商來(lái)說，行業(yè)貓膩也使得企業(yè)陷入惡性競(jìng)爭(zhēng)的境地。大量低價(jià)劣質(zhì)的產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量好的產(chǎn)品反而難于銷售，逼迫廠商在質(zhì)量和價(jià)格方面做出選擇。移動(dòng)電源市場(chǎng)凈化已經(jīng)勢(shì)在必行。
