智能手機電池的未來會朝哪個方向發(fā)展？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-09 21:41
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智能手機電池的未來:更輕、更小、充電更快
大多數(shù)智能手機用戶已經(jīng)習(xí)慣了每晚睡前給手機充電，否則第二天肯定會受到影響。由于鋰離子電池?zé)o法跟上智能手機屏幕尺寸和性能的增長，很少有旗艦手機的使用壽命能超過一天。為什么電池技術(shù)對智能手機如此不利?未來還有多少空間?
在目前的智能手機充電電池中，鋰存在于電解液中，而不是陽極中，這限制了能源效率和電池壽命。如果我們能開發(fā)出鋰陽極，我們的電池就會更輕、更小、更耐用、充電更快。
鋰離子電池的陽極目前是由石墨制成的，科學(xué)家認(rèn)為這種材料現(xiàn)在已經(jīng)到了極限。硅和鋰都是石墨的潛在替代品，一些研究團隊正在研究使用硫作為陽極的可能性。
然而，陽極材料的替代并不像看上去那么簡單。一些材料有潛在的危險，而另一些材料只能使用數(shù)百次。事實是，我們今天使用的鋰離子電池實際上是現(xiàn)代科學(xué)的最高水平。
除了移動電話，這個問題還阻礙了電動輪船、汽車和飛機的發(fā)展。鋰離子電池的效率不是很高，即使在體積增大的情況下也是如此。
電池技術(shù)下一步將做什么，這個問題很難回答。前沿科學(xué)家正在通過嘗試學(xué)習(xí)，這就是為什么每年都有那么多的超級電池技術(shù)來來去去。
簡而言之，電池技術(shù)是一門復(fù)雜的學(xué)科，即使擁有世界上最聰明的頭腦，它的發(fā)展速度仍然非常緩慢，我們看不到突破性的電池項目憑空出現(xiàn)。
我們所報道和記錄的許多電池技術(shù)上的突破都涉及到某種化學(xué)物質(zhì)的調(diào)整，以便在更長的時間內(nèi)從同一塊電池中獲取更多的能量。像這樣的小創(chuàng)新并沒有吸引太多的注意力，但它們比柔性手機或智能手表重要得多。
Amprius就是致力于解決這個問題的公司之一。通過在陽極上添加硅，他們的電池可以比目前的電池多存儲50%的能量。
與此同時，加州大學(xué)河濱分校(UCR)的研究人員正在使用納米級的創(chuàng)新技術(shù)來改善電池的壽命和尺寸，縮短電池的充電時間。UCR去年推出了一個非常有趣的項目:用沙子將電池壽命延長2-3倍。但這項技術(shù)仍處于早期階段，需要做大量的研究。
Sakti3也是電池研究領(lǐng)域的知名科技公司。它們最出名的是詹姆斯•戴森(James dyson)最近對它們的投資，但它們的技術(shù)細(xì)節(jié)尚不清楚。根據(jù)消息來源，Sakti3的技術(shù)可以通過將電池中的一些液體化學(xué)物質(zhì)替換為固體化學(xué)物質(zhì)來顯著提高能源效率。
尋找平衡
即使科學(xué)家在電池設(shè)計的某個領(lǐng)域取得了進展，它也可能受到技術(shù)其他方面的限制或否定，這就是電池技術(shù)發(fā)展如此緩慢的原因。在電池技術(shù)本身有任何真正的發(fā)展之前，我們只能通過使軟件和硬件更節(jié)能來延長電池壽命。
但微軟有不同的方法。他們的團隊將一塊智能手機電池分成兩部分，一部分負(fù)責(zé)電量消耗的突然增加，另一部分負(fù)責(zé)正常使用。根據(jù)早期測試，這種方法可以提高20-50%的耐力。
新加坡南洋理工大學(xué)的研究人員并沒有閑著。他們最新的電池使用二氧化鈦凝膠作為陽極，這種材料上的改變雖然在提高電池壽命方面不是特別有效，但可以顯著加快電池的充電速度，增加電池所能承受的充電周期。
至少在未來兩年內(nèi)，我們?nèi)匀恍枰客斫o手機充電，但世界各地有很多研究人員在尋找改善電池性能的方法，而且他們正在取得進展。
