隨著科技的發展智能手機的性能越來越高屏幕越來越大分辨率越來越大相機越來越先進功能越來越先進但你可能不知道手機的電池技術已經整整24年沒有大的進步了

為何鋰電池技術沒有革命性進步?

不只是你手機中的手機還有最新的電動汽車沒有了電池它們都只是廢鐵一塊相比其他科技領域的突飛猛進電池技術的發展遇到了什么難題?別著急筆者將為大家一一道來

1鋰電池誕生時間與原理

1991年索尼推出首個商用鋰電池鋰電池沿用至今并稱為主流的電子設備電池技術由于鋰離子是最輕的堿金屬元素擁有著更小更輕能量密度更高的特性所以迅速取代了鎳電池

鋰電池構成物質中有磷酸鐵錳石墨鈦酸鹽等其他金屬和非金屬材料但要靠著鋰離子這個元素在正負極中的嵌入與脫出才可實現電能與化學能的相互轉化最終完成充放電過程

從1991到2015年電池技術并非沒有進步只是發展緩慢目前鋰離子電池在能量密度高低溫特性倍率性能上都遠遠高于鉛酸鎳氫電池但還是難以滿足快速增長的電子產品電動汽車等的需求

2增加電池容量的兩種方法

想要提升鋰電池續航能力的本質方法只有兩種一是增大電池體積以擴充電量二是在有限的體積內增加密度來獲得長能效第一種方法現在用在特斯拉電池汽車上拆掉特斯拉的外殼底下是密密麻麻的7000多節18650電池重量為700kg接近車總重的三分之一

第二種方法則是經常被用在了手機上由于手機體積有限不可能無限制往里面塞電池不過經過研究人員的努力手機電池的密度還是有了很大的提升高能量比的負極材料的應用已經讓單位體積的手機電池容量提升了一倍

3目前手機電池面臨的短板

隨著智能手機的發展更大更高分辨率屏幕大量手機APP更快的Soc等耗電大戶加劇了電池電量的消耗速度如果要想徹底解決手機續航問題既要增加電池體積又要增加電池密度雙管齊下才能效果顯著

但很無奈的是目前手機正望著輕薄方向發展想擴大電池體積不大可能增加電池能量密度是唯一的辦法電池密度的提升就如同一塊體積有限的海綿來吸水從50%-90%的提升不難但想要從90%-100%就不很容易了因為已經快飽和了

不只是用戶關心電池廠商們也都在花功夫研究畢竟這是一個人無我有的大賣點誰都知道續航是軟肋但無奈效果并不理想所以說鋰電池提升效果不夠明顯不是我們毫無作為而是對現有鋰子電池性能的利用率已經接近能達到的極限了

4未來電池技術的發展方向

既然在鋰電池技術遇到瓶頸人們就想到了一些另辟蹊徑的辦法間接的有效解決了用戶對續航的需求移動電源就是一個很好的例子不過我們今天說的不是這個而是快速充電

快速充電技術就是近年涌現出來的一種解決途徑既然電池體積受限密度又不能再增加那就縮短充電時間通過這種逆向的方式來達到相對延長電量的結果雖然討巧但確實也有效

另外從近幾年的科研成果來看一大批的新材料電池正在涌現比如生物電池燃料電池石墨烯電池雖然目前都處于試驗階段但一旦商業化量產成功那將是巨大的飛躍