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别担心手机续航,下一代手机电池技术揭秘
  来源:转载网络   点击:2798   时间:2015-01-17 21:46:13

智能手机在近年来获得了长足的发展,更强大的处理器、显卡、超清甚至柔性屏幕,都是令人印象深刻的。但是,电池技术的突破却是缓慢的,至今我们仍然不得不忍受一天左右的续航力。虽然我们一直都在关注新型材质电池的发展,但实际上,最有可能在近期实现突破的仍是锂电池技术。下面,我们就来看看下一代电池技术的发展情况。

  什么是锂电池?

  锂电池是使用锂金属或离合金为负极材料、非水电解质溶液电池,相对此前的镍氢电池拥有更大容量、更好稳定性及反复可充放特性,经过多年发展已经颇为成熟,几乎目前所有的消费级锂电池都由阳极石墨制成。至于缺点,通过经常起火、爆炸的新闻报道,我们也已经了解,锂电池在发生短路、过热情况下,非常容易失控爆炸,这也是为什么我们倡导用户使用原装电池、充电器、数据线,防止锂电池短路。

  未来的改进形式

  锂电池的改进形式是多样化的,但方向基本上确立在更好的安全性、充电速度、灵活形态及性能等方面,下面来看看几种有望获得突破进展的新技术。

  1. 不易燃的组件

  首先,锂电池的安全性是人们最想解决的问题,科学家们发现一种名为PFPE的有机溶剂更加稳定,能够减少结晶对电极的影响,提升安全性并延长电池寿命。虽然这种技术仍需要一些时间来测试,但预计很快不易燃的锂电池就会上市。

  2. 更快的充电速度

  Nangyang科技大学的研发小组已经开发出一种新型锂电池,思路与其他技术不太一样,并非提升容量,而是充电时间。在短短两分钟内,可以迅速充满70%的电量,并且充电次数超过10000次。这种技术使用了二氧化钛元素而非石墨作为阳极材质,同时高通公司也通过更好的控制芯片来实现更稳定的充电效果。这种技术的特点是成本低廉,十分适合移动产品及电子汽车行业。

  3. 锂阳极

  斯坦福大学的科学家们近日发表了一篇论文,发现超薄碳团簇可以允许锂金属作为阳极,电量提升是目前石墨阳极的10倍。不过,目前其效率仅能达到96%,进入大众电子消费市场尚需时日。

  4. 柔性锂电池

  我们都十分期待完全柔性的电子设备出现,但即便柔性屏幕已经获得了不小的进展,但电池仍是一个问题。LG最近展示了一款可完全卷曲的OLED屏幕,屏幕、电路及电池也是可弯曲的,这是我们看到最接近科幻电影中的柔性电子设备。

  另外,一家中国台湾公司也在近日宣布开始生产柔性陶瓷聚合锂电池,拥有极为安全的特性。虽然电池容量可能不太理想,但非常适合可穿戴设备,有望在今年于市场中推出。

  5. 锂硫及锂空气电池

  另外两个极具前途的新类型锂电池,则是锂硫及锂空气电池。前者的特性是不需要高挥发性溶剂,大大减少了起火隐患,即便是遭受较大冲击;后者从理论上拥有更高的能量密度,适合电力汽车等产品,但面临的挑战是需要新型的电极及电解质。从目前来看,锂硫电池具有大容量、低成本、高安全性的优势,极有可能率先成为主流。

  6. 超级电容

  超级电容是一种不同于传统锂结构的电池技术,能够实现大容量以及超高速的充电形式,但主要障碍是电容通常无法储存能量。我国清华大学、美国德克萨斯大学、新加坡国立大学都在研发不同储存材质的超级电容电池,包括碳纳米流体、石墨烯等等,不过这些技术还存在笨重、高能量聚集稳定性等隐患,短期很难在消费市场中普及。

  7. 镁电池

  镁也是一个有望被应用在电池领域的金属元素,镁离子能够携带两倍于锂离子的能量,同时拥有更短的充电时间和稳定的性能。镁电池在几年前已经完成了商业化应用,所以相对其他新型电池材质来说,有望更快出现在消费领域。

  总结

  以上新型电池技术都尚处研发阶段,但可以肯定的是,基于锂电池的改进技术更有望率先登陆市场,我们有望在几年内使用到充电速度更快、更加耐用和安全的锂电池。而超级电容、镁电池等完全不同的电池类型,则尚需时日完善,一旦成功,电子设备的下一次革命便会到来。

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