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智能手機在近年來(lái)獲得了長(cháng)足的發(fā)展，更強大的處理器、顯卡、超清甚至柔性屏幕，都是令人印象深刻的。但是，電池技術(shù)的突破卻是緩慢的，至今我們仍然不得不忍受一天左右的續航力。雖然我們一直都在關(guān)注新型材質(zhì)電池的發(fā)展，但實(shí)際上，最有可能在近期實(shí)現突破的仍是鋰電池技術(shù)。下面，我們就來(lái)看看下一代電池技術(shù)的發(fā)展情況。
什么是鋰電池？
鋰電池是使用鋰金屬或離合金為負極材料、非水電解質(zhì)溶液電池，相對此前的鎳氫電池擁有更大容量、更好穩定性及反復可充放特性，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已經(jīng)頗為成熟，幾乎目前所有的消費級鋰電池都由陽(yáng)極石墨制成。至于缺點(diǎn)，通過(guò)經(jīng)常起火、爆炸的新聞報道，我們也已經(jīng)了解，鋰電池在發(fā)生短路、過(guò)熱情況下，非常容易失控爆炸，這也是為什么我們倡導用戶(hù)使用原裝電池、充電器、數據線(xiàn)，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(wèn)題，科學(xué)家們發(fā)現一種名為PFPE的有機溶劑更加穩定，能夠減少結晶對電極的影響，提升安全性并延長(cháng)電池壽命。雖然這種技術(shù)仍需要一些時(shí)間來(lái)測試，但預計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(kāi)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，可以迅速充滿(mǎn)70%的電量，并且充電次數超過(guò)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(guò)更好的控制芯片來(lái)實(shí)現更穩定的充電效果。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(chē)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)現超薄碳團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(guò)，目前其效率僅能達到96%，進(jìn)入大眾電子消費市場(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備出現，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(wèn)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備。
另外，一家中國臺灣公司也在近日宣布開(kāi)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(lèi)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(chē)等產(chǎn)品，但面臨的挑戰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，極有可能率先成為主流。
6. 超級電容
超級電容是一種不同于傳統鋰結構的電池技術(shù)，能夠實(shí)現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)法儲存能量。我國清華大學(xué)、美國德克薩斯大學(xué)、新加坡國立大學(xué)都在研發(fā)不同儲存材質(zhì)的超級電容電池，包括碳納米流體、石墨烯等等，不過(guò)這些技術(shù)還存在笨重、高能量聚集穩定性等隱患，短期很難在消費市場(chǎng)中普及。
7. 鎂電池
鎂也是一個(gè)有望被應用在電池領(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)間和穩定的性能。鎂電池在幾年前已經(jīng)完成了商業(yè)化應用，所以相對其他新型電池材質(zhì)來(lái)說(shuō)，有望更快出現在消費領(lǐng)域。
總結
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)，我們有望在幾年內使用到充電速度更快、更加耐用和安全的鋰電池。而超級電容、鎂電池等完全不同的電池類(lèi)型，則尚需時(shí)日完善，一旦成功，電子設備的下一次革命便會(huì )到來(lái)。
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