未来旧手机电池制作充电宝将没有电池不充电,这可能吗

未来手机将没有电池不充电,这可能吗未来手机将没有电池不充电,这可能吗飘叶带给你知识百家号美国华盛顿大学约书亚史密斯实验室,正研究无需充电与电池,就可打电话的手机,虽然手机目前只是原型机阶段,却赋予未来行动通讯更便利的想像。Paul G. Allen 学院电脑科学与工程学系的约书亚史密斯实验室(Joshua Smith),正研究无需电池与充电的手机,是藉由环境光的光能,或借着无线电讯号的转化,提供手机操作所需电能。只是要把人们说话的语音讯号,转化为可被手机收发的数位讯号,过程非常耗电,无线电与发光体转化的电能,不足以支持手机的语音通话。研究人员于是开发反向散射(Backscatter)技术,当讯号发射至基地台,再透过Skype 软体传递给接收端,即可大幅降低耗电并完成通讯。不过这款不用电池与充电的手机原型机,必须靠无线电讯号收集电能,因此基地台与手机距离,必须在15公尺范围内。再者,使用它通话,并非如目前手机的收发两方可直接对话,还得按开关切换,不算方便,仍有相当瓶颈待突破,不过研究人员深信,他们看好研发前景。这项技术在未来能突破吗?本文仅代表作者观点,不代表百度立场。系作者授权百家号发表,未经许可不得转载。飘叶带给你知识百家号最近更新:简介:我是一个我喜欢分享我所学到的东西作者最新文章相关文章从概念到正确充电姿势,那些关于手机充电的“谣言”你都知道吗?-模拟/电源-与非网
&这个的要激活,你先回去把电用完,然后12小时,再用完,循环几次就行了,这样激活过的电池更耐用&,&手机充电前要先把电用完再充,每次充电要完全充满才拔下来&,这两句话我们相信很多玩家都听过,而且有不少人就是以这样的习惯来使用手机的,然而就是手机电池的正确使用姿势吗?
其实很多玩家可能都会有这样的困惑,为什么同样时间买的同一款手机,别人的在一年之后也仍然是每日一充,而我的却变成每日三充了呢?这样的困惑很有可能是因为电池损耗不同而引起的。实际上手机电池自出厂那天开始就一直处于损耗状态,这个是不可逆的事情,不过不同的使用习惯对于手机电池的损耗速度却有着不同的影响,今天我们就来扒一扒,那些年大家的使用习惯会对手机电池产生什么影响。
手机电池的基本组成
首先我们来看看手机电池的组成,手机电池的组成可以分为两部分,第一部分是电芯,现在大多数手机使用的都是锂聚合物电芯,这种电芯在基本特性上与锂离子电池相同,但是在形状上受到的限制更少,可以根据厂商的需要进行定制,很适合用在空间有限的手机产品中。
而除了电芯之外,手机电池的另一个组成部分就是控制IC,这个控制IC主要是起到对电芯状态进行监测、保护电芯以及控制电芯充放电等等,一般来说优质的控制IC可以减免电芯的不必要损耗,对电芯寿命的延长有促进的作用。
手机电池的寿命计算
手机电池的寿命是怎么计算的呢?有说是按时间计算的,就像食物的保质期;也有说是按照充电次数算的,充电次数越多寿命就越短。其实这两种说法虽然有道理但不完全正确,实际上手机电池的寿命计算是按照&循环次数&计算的,在额定循环次数内的电池一般不存在明显的性能损失。一般的手机电池额定循环次数是500次,品质较佳的可以达到1000次的水平,不过这种电池多数会用在比较高端的产品上,主流级手机使用的电池多数还是额定500次循环的。
利用软件可以查看电池的充电次数,不过这个数值和真实循环次数有一定出入,仅供参考
这个&循环次数&也可以叫做&充放电次数&,不过它的计算方式并不是简单地&插上去充电就算一次&,而是&累积完全充电+累积完全放电&才算一次循环,因此实际上你需要经过多次的充放电操作之后,手机电池才是真正完成一次充电循环。一般来说按照手机正常使用、每日一充计算的话,500次的循环次数用上两年是完全没有问题的。
而额定循环次数用完之后,手机电池也不是马上就挂掉,实际上用户还是可以继续使用的,只是电池的容量会随着循环次数的继续增加而快速减少,此时你应该会感觉到手机的续航能力大不如前,这个时候就要考虑是不是换个手机电池,甚至是换个手机了。
手机电池的充电过程
手机电池的充电过程实际上就是锂聚合物电芯的充电过程,也就是锂电池的充电过程,我们可以将其分为四个阶段,分别是涓流充电、恒流充电、恒压充电以及充电终止。而要实现这些充电过程,除了手机本身要提供相应的支持外,充电器的配合也非常重要。
充电器是手机电池充电的重要组成部分
手机电池充电器的基本要求提供特定的充电电流和充电电压,除此之外还应该有电池电压检测、输入电流限制、充电完成后关断充电器、电池部分放电后自动启动充电等辅助功能,虽然现在这部分电路基本都整合至手机的充电电路当中,但是从严格意义上来说它们还是属于充电器的一部分。
手机电池的充电过程
手机电池的充电都是由专门的控制电路以及充电器相互配合完成的,当我们把手机和充电器通过数据线连接到一起时,控制电路将判断手机电池是否完全放电,是否需要进涓流充电。涓流充电又叫做恢复性充电,一般来说只有完全放电的电池需要进行,判断标准就是电池输出电压低于某个指定值,涓流充电时充电电流只有正常充电的十分之一左右,直至电池电压达到指定值后,电池才会进入正常充电状态。
正常充电状态一般来说有两个阶段,一个是电量较低时的恒流充电,此时输入手机电池的电流是整个充电过程中最大的,是电池电量提升最为迅速的时间,手机电池的电压也是随着充电时间增加而继续提升,直至达到指定值,随后进入正常充电的第二阶段也就是恒压充电。
恒压充电指的是维持手机电池电压不变,继续往里输入电流,不过由于此时手机电池电量已经趋向饱和,因此输入电流会随着充电时间而逐步下降,在低于指定值后充电电路将判定手机电池完成充电,此时充电电路切断,充电终止。
充电终止手机电池就开始对外放电,如果玩家拔下数据线,那么手机电池就进入正常使用中;如果不断开充电器和数据线,那么手机电池仍然会缓慢放电,直至输出电压低于指定值后,充电电路重新开启,手机电池重新进入充电状态。
手机电池需要激活吗?
我们刚刚看过了一些关于手机电池组成、寿命计算方法和充电过程的信息,现在我们来看一些更实际一点的东西,那就是很多手机商家都会提到的&电池激活&。那么手机电池真的需要激活吗?答案是肯定的,但是这个步骤不需要用户操作,实际上任何手机电池在出厂之前都已经完成了激活,也就是说消费者拿到手的时候手机电池就已经处于正常工作状态,根本不需要激活。
那么为什么手机商家甚至是玩家群中都还流传着这样的说法呢?其实这个习惯是从早期的充电电池遗留下来的,早期的充电电池如镍镉充电电池出厂时确实没有完全激活,需要用户进行多次使用后才能达到最大的活性,发挥最佳状态,而且这些充电电池内部没有控制电路,使用普通的充电器即可实现激活,操作相对还是比较简单的。
但是手机电池使用的是锂电池,内部带有完整的控制了电路,一般的手机充电器根本不能满足激活锂电池的条件。因此手机电池在出厂时厂商就已经为大家做好了激活的工作。那些所谓的&正确使用姿势&不过是无用功,基本上只是一种心理作用。手机电池需要用完再充吗?
我们可以看到有很多玩家喜欢把手机用到出现电量低提示甚至自动关机后才进行充电,认为这样可以延长手机电池的寿命,实际上这个是不正确的,或者说对于锂电池来说是不正确的。这个使用习惯其实还是早期的充电电池遗留下来的,以镍镉充电电池为代表的早期型充电电池存在着&记忆效应&,如果不把电量用完就充电,那么这部分剩下的电量很可能就不能继续使用。这个问题的本质是电池内部材料的结晶导致的,要减少记忆效应,就必须用完电量再进行充电,并定时对充电电池进行完全、深度的充放电操作。
然而手机电池是锂电池,压根不存在记忆效应,因此以往的那套做法对于锂电池来说是走不通的。而且锂电池最忌讳的就是深度放电,这回大大降低其内部物质的活性,反而会对锂电池造成不可逆的损坏,加速它的损耗。因此手机电池没有必要用完再充,随时用随时充就可以了。
整夜给手机充电有什么不好吗?
手机电池的寿命是以循环次数计算的,因此有玩家认为,彻夜对手机进行充电会加速它循环次数的消耗。从严格意义上来说这个说法并没有错误,但是实际影响并没有大家想象的严重。
从手机电池的充电过程我们可以看出,在完成充电后充电电路将会自动切断,不再对手机电池进行充电,知道手机电池的电压下降到指定值才会重新充电。目前大部分手机在完成对电池的充电后,如果玩家不断开充电器和数据线,那么手机的供电将会从电池切换到外部供电,因此实际上电池是出于自放电状态,这个状态下电池的放电是很缓慢的,基本上一整晚下来的放电也未必会到重新激活充电的程度。
因此彻夜的充电对于手机电池来说影响很小,几乎可以忽略不计。不过从安全的角度来说我们并不建议这样做,毕竟这个&不影响&是基于手机功能完善的前提而说的,如果电池的控制电路出现问题,没有切断充电,那么手机电池很有可能会进入过充状态,甚至出现烧毁的问题。
一边充电一边玩手机安全吗?
很多玩家喜欢一边玩手机一边充电,以绝大部分手机的充电控制上来说,这个问题不大,因为在充电过程中,手机电池并不是一边充电一边放电,而是手机电池缓慢充电,外部电路对手机持续供电,换句话说手机电池的充放电是分开的,并不同时进行,因此一边玩手机一边充电并不会影响手机电池的寿命。
然而这样的做法会让手机电池处于相对不利的充电环境中,毕竟玩手机会给手机电池的充电环境带来额外的温度,而手机电池的充电本身也会产生一定的热量,累积之下会进一步影响手机电池的充电环境和充电质量,同时也会影响你的使用感受。
此外在这种环境下手机电池的充电电流普遍比较低,因此在充电速度也会相对缓慢,甚至停滞不前。有部分充电器输出的电流可能还满足不了机器本身的耗电,可能还需要手机电池进行额外的补充,这个时候我们就能看到&电池电量越充越少&的状况改了。
那么正确的手机电池使用方式是什么?
综合上述内容,我们可以得出以下结论:以锂电池或锂聚合物电池为主的手机电池并不需要用户进行激活操作,也不需要用完电量再充电,彻夜的充电以及一边充电一边玩手机虽然不是一个很好的习惯,但是对于手机电池的影响并没有传说中的大,偶尔出现这样的状况并不会大幅度降低手机电池的寿命。
那么手机电池应该怎么用呢?我们认为&随用随充&这四个字就可以很好地进行解释了。只要有条件,我们都可以把手机插上充电器或移动电源进行充电,日常使用时把电量维持在40%到80%左右就可以了。充电时尽可能使用标配的充电器和数据线,或者使用符合相关标准的、品质较好的第三方充电器、数据线或者移动电源,这样可以进一步确保手机电池的安全。
另外蓝牙、GPS、NFC、WiFi等连接功能在没有用到的时候可以关闭,不常使用的程序不应该加载到自启动项目,而经常使用的程序应该常驻内存,重复把程序加载也会消耗系统资源,并造成额外的手机电量损耗。如果发现电量显示不准或者电量显示与实际续航相差较大时,可以尝试进行电量显示校正的操作,如果还存在这个问题,那就说明你的手机电池可能出现了问题或者寿命耗尽,是时候更换了。
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爆出降速门后苹果提出了低价换电池作为补偿,而有些用户发现更换电池后,iPhone运行性能基本提升了两倍。
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本周二,在瑞士苏黎世一家苹果零售店,发生了iPhone手机电池爆炸事故,电池在一名店员的手中发生了爆炸,手臂被炸伤,造成1人受伤,7人中毒入院,50余人被紧急疏散。
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据统计,2017年锂电行业发生了大大小小的并购案至少30起,平均12天就发生一起,密度之大令人震惊。在这些并购案中,小编选出10个巨额交易作为目标进行分析。
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发表于: 09:58:56
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北京市公安局备案编号: 京ICP备:号该如何拯救手机续航 未来电池技术畅想 - 手机中国
该如何拯救手机续航 未来电池技术畅想
作者:朱海龙
  【中国】曾经很多人会随身带一块备用电池,以备不时之需,这样的场景发生在早年间的功能机时代和发展迅猛的初期,随着整个移动设备产业和技术的蓬勃发展,智能手机(移动智能设备)电池不可更换已经成为最主流的趋势,并且似乎不可逆。追求一体化设计、更好的感官体验,在一定程度上牺牲了电池的空间,而我们都知道目前锂电池的容量大小直接取决于电池的体积。
  目前的大多数移动设备采用了聚合物锂离子电池,究其原因是因为聚合物锂离子电池可塑性强,灵活性高,可根据手机等产品内部空间形态进行定制,并且相对安全。如果在此基础上单纯增大电池容量必定要占用更大空间,与目前产品的趋势不符,所以增加单位体积内能量比是目前电池技术研发的一大方向。但不幸的是,聚合物锂离子电池技术已经相当成熟,其内部使用的化学材料可挖掘、可进一步“压榨”的空间已经很小,所以,电池的发展已经到了瓶颈期。
  试想一下未来当你正享受着高集成度与整合的移动设备,突然间电量不足、关机,一切都化为乌有,打回原形,所以我们畅想的那种所谓科技改变生活,前提条件是在一段时间内,或者说很长一段时间内要建立在有了革命性电池技术出现之后。
未来的电池技术有以下几种可能
  铝电池:从目前最新的铝电池研究成果来看,其具有高效、廉价、耐用且灵活的特性,是目前非常有望代替锂电池的方案,未来这种新型手机电池完全充满电可能只需要1-2分钟,并且可重复充放电7500次以上。而更重要的是,未来柔性屏设备或将成为主流趋势,而新型铝电池柔软易弯曲,应用在柔性设备上将非常有可能。
  燃料电池:燃料电池表面上看起来像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”,最近伴随获得燃料电池新专利而火了起来。该专利可以帮助苹果研发未来手机使用的燃料电池,最终取代传统锂电池成为手持设备的新选择。
  太阳能电池:早在2009年就推出了全球首款太阳能电池手机Guru E1107,后续又发展到一张透明屏幕贴膜形态的太阳能电池,但是因为光电转换效率低下,现在的太阳能电池还只能做奇兵,不能做正规军。
  固态电池:就像名字一样,固态电池的电解质由液态换成了固态,能量密度更大,同时也可以避免液体泄漏的安全隐患,而且可以做的更小。
  然而因为生产成本高、加工难度大、转换效率低等问题,或许这些电池技术已经在某些领域实现商用,但是还无法大批量使用到手机等手持设备上面。
换一种思路
  既然如此,那我们换一种思路,在充电技术上做文章。目前能够看到的主要是快速充电和无线充电两大类。
  快速充电: 目前主流的快充技术包括高通Quick Charge 2.0、联发科Pump Express、 VOOC闪充等等。以VOOC闪充为例,它可以在30分钟内将2800mAh电池容量的Find 7由0恢复到75%,喝杯咖啡的时间就可以看到电量直线上升。让充电速度快一点,这是一个看上去比较行之有效的解决方案。
  无线充电: 无线充电的普及程度其实比快速充电更好,目前大多还是采用的磁感应技术,在充电过程中,还需要手机与充电底座紧密相连才可以,所以磁感应技术的无线充电或许并不是解决手机等手持设备续航问题的正确钥匙,采用磁共振技术的无线充电才值得期待。磁共振技术让手机与无线充电底座分离开一定距离,仍可进行充电,简单的说就是隔空充电,而且可以实现一对多。
  虽然在很长一段时间内锂电池还将是市场的主导,但是也不能排除未来的某个时间,会有一种新的电池技术发展成熟,完成对锂电池取代的可能,目前所说的核电池是笔者较为看好的一个发展方向。相比传统电池来说,核电池输出能量更高且使用寿命也更长,目前心脏起搏器上面已经使用了核电池,160克重、18立方毫米大的核电池即可连续使用10年以上。目前阻碍核电池大面积民用的主要原因是潜在的放射性威胁以及成本的居高不小,一次性无法充电反复使用到是不那么重要。
  相比于核电池,笔者觉得无线充电或许更容易实现,大胆设想下,随着磁共振技术的发展,未来或许可以像WiFi热点一样布局磁共振技术的无线充电方案,当设备进入充电范围内就可以自动开始充电,让充电无时无刻都存在,用户将不用刻意的去为手持设备进行充电,感觉不到电池的存在!
  这种体验切断了最后那根线的束缚,随着三星、特斯拉、宜家、星巴克、奥迪等各领域领跑品牌加强对无线充电技术的重视,无线充电离我们真的越来越近了,一边移动一边充电不再是一个梦。
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手机没电,生无可恋!这3种未来电池,你最看好谁?
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原标题:手机没电,生无可恋!这3种未来电池,你最看好谁?1
你以为人类最底层的需求是WiFi?Too young!
人类最底层的需求是电池电量啊!
原图来自“马斯洛需求理论”,有人说我画的像一坨便便。
目前,手机和电动车等产品中使用的电池都是锂离子电池。虽然这项技术在未来几年仍将如火如荼地发展,但科学界早有了一个共识:如果没有大突破,锂离子电池无法满足未来的储能要求。
如果,你想要买个一口气跑几百公里的电动车,或者用个三五天不充电的iPhone,那么关于电池的未来,你还需要知道点别的。
锂离子电池的窘境
商用的锂离子电池由三部分组成,分别是钴酸锂正极,碳负极和电解液。充电时,锂离子从正极中出来,经过电解液,到达负极,同时电子经过外电路转移到负极,放电时则相反。于是,随着电池一次又一次地充放电,锂离子不断地在两极间往返。这个体系自从被开发之后,已经几十年没有重大的改变了。
锂离子,如同希腊神话中的西西福斯,又好像数学题中往返AB两地的狗,就这样日复一日地奔波。
现有的锂离子电池技术面临着三个问题,分别是能量密度低,安全存在隐患,以及成本太高。
能量密度低
首先,能量密度是评价电池最重要的指标之一。同等质量的电池,谁能存储更多的电能,谁的能量密度就高。美国能源部曾经为锂离子电池规划了一个路线图,原定希望在2017年,锂电池的能量密度可以达到每千克400瓦时。这一数值意味着,现有的电动车通过单次充电可以持续跑500公里以上。然而,目前最优秀的商用锂离子电池也仅达到了预期的75%[1]。
安全有隐患
其次,在安全性方面,锂离子电池长期受人诟病。特别是三星手机的爆炸事故,把锂离子电池推到风口浪尖。
锂电池的安全隐患源自于对高温的敏感。一般来说,锂电池设备使用温度需要低于60℃。工厂在安全测试时, 会将电池置于80℃的环境中进行高温耐久考验,没有明显的变形或起火,就算是合格。还有一种比较极端的条件叫做热滥用测试:将电池放入130℃试验箱中,坚持半小时不起火,即算达到安全标准[2]。
截至目前, 媒体报道过的锂离子电池“致死”的事故有三起:
2009年,中国广州一男子疑似因手机爆炸,造成大出血死亡。随后调查发现其实是该男子随身携带的自制火药发生爆炸,而不是手机[3];
2013年,澳大利亚一名四岁女童,因为吞咽一枚锂电池,造成胃出血死亡[4];
2016年,美国印第安纳州两人醉酒驾驶电动车,高速撞到一棵大树,随后发生起火,一人因吸入浓烟致死,另一人因为撞击致死[5]。锂离子电池造成致伤的案例报道也有不少。
但是,如果我们梳理一下锂电池这几年“造的孽”,会发现其中绝大多数都是“非正常操作”造成的事故。有史以来,杀人最多的事物可能是刀子,但很少听到对刀子安全性的抱怨。一方面是人们发明了刀鞘,另一方面也是因为大家都知道如何使用它。希望锂离子电池也能迎来这一天。
成本居高不下
第三,造成锂离子电池成本居高不下的原因有两个方面。一是原料太贵。2016年,作为锂电池主要原料的碳酸锂,仅用半年时间价格就翻了2.5倍。当年要是买那么十几吨碳酸锂,比炒房挣钱。二是锂电池的生产尚未规模化,各大厂商都在各自为政。这时,特斯拉又站了出来。他们正在建造了一座千兆工厂(Gigafactory)。这家工厂又叫做超级电池工厂,建成后将成为世界面积最大的建筑。它的任务就是生产锂离子电池,并以一厂之力超过全球其他所有工厂产量总和,希望以大规模生产的方式降低成本。然而,这个大工厂距离全面投产的阶段为时尚早。
超级电池工厂模拟图。厂区看起来像一大盒子积木,可能因为厂长是前乐高高管。图片来源:Tesla.com
如上,性能,安全,价格这三座大山横亘在锂离子电池的未来之路上。科学家们也不确定锂离子电池在移动储能领域中霸主地位能延续到何时。
如果,锂离子电池的后续乏力,那么,下一个登场的领跑者会是谁呢?
目前,后备选手都很多,比如钠离子电池,多离子电池,金属空气电池,锂硫电池和液流电池等等。每一项技术都有自己的优势和不足。下面,就介绍三种潜力较大的电池。
&钠离子电池
钠(Na)离子电池工作原理与锂离子电池类似,只不过将电荷的搬运工换成了钠离子。采用钠的最大好处就是储量丰富。钠的总储量是锂的400倍。
钠(Na)是最常见的碱性金属,也是地球上第六丰富的元素。
此外,在电池中有一个份量很大的部件叫做集流体,用来收集产生的电流,再将这些电流供应到外电路。钠离子电池中集流体的材料是铝,而铝在锂电池中会被腐蚀,所以锂离子电池的集流体只能采用铜来制作。铝的价格是铜价格的三分之一。所以,钠自己便宜,他的小伙伴也很便宜。这个特点促成了钠离子电池在成本上的巨大优势。
但钠离子电池体系的缺点也很明显。
第一,钠离子的半径是0.102nm,而锂离子半径仅有0.076nm。不难想象,当一个胖胖的钠离子在电极中不断运动时,很容易引起电极材料微观结构的破坏和崩塌,也就是“撑坏了”,从而造成电池容量的迅速衰减。
第二,钠元素的相对原子质量是锂的3倍多,这意味着储存同样的一份能量,钠离子电池需要更大的质量,进而造成了它的能量密度较低。归根结底,钠离子电池的这些缺点只因为钠是个“胖子”。
心疼钠离子一秒钟。
&多离子电池
在离子状态时,锂元素的价态是+1,意味着它的每次移动可以携带一个电荷,对应于一个电子的转移。所以,当锂的数量为n时,这个电池所能储存电荷数量的上限就是1*n。
如果,一个离子能够同时携带多个电荷进行移动呢?比如镁(Mg)离子价态是+2,可以同时携带两个电荷。理论上讲,使用同等数量的镁离子和锂离子,镁离子电池所能存储的电荷数会是锂电池的两倍。铝(Al)离子更厉害,可以同时携带三个电荷。
基于这个道理,科学家们就开发出了使用高价态金属离子的电池, 即多离子电池。因为相同数量的离子能够存储更高密度的电荷,所以多离子电池容易达到较高的能量密度。
此外,锂离子电池使用的电解液是一种有机溶液,易燃且有毒。但多离子电池所使用的电解液不同,安全性更好。比如,2016年《自然》(Nature)报道的铝离子电池中,所使用电解液化学稳定性很高,即使用电钻在上面钻个眼儿,仍然照常工作[6]。
铝离子电池的钻孔实验。图片来源:参考文献[6]
当然,多离子电池也同样会遇到很多麻烦。比如,镁和铝这些高价态离子,虽然离子半径没那么大,但是带的电荷多,所以在电解液中迁移速度慢。这就好比,提着两大箱行李,试图在春运的火车上穿过一节车厢。迁移慢所造成的后果是电池的倍率性能不好。倍率性能可以粗略的理解成电池的充放电速度。所以,多离子电池是很难实现“充电五分钟,通话两小时”这种性能的。
&锂空气电池
让材料与氧气发生反应是人类获取能源一种最普遍的方式,比如烧木头或烧煤炭。因此,科学家试图通过锂与空气中的氧气进行反应,将产生的能量转为电能。这种设计就被称为锂空气电池。
锂空气电池的设计原理与锂离子电池有很大的不同。它的负极材料是金属锂,正极是空气,准确来说是空气中的氧气。放电时,金属锂向电解液提供锂离子,这些离子与氧气反应,生成过氧化锂,同时发生电荷转移,从而产生电能。
锂空气电池的理论能量密度很高,达到每千克12000瓦时,这一数值甚至和汽油(每千克13000瓦时)有一战之力[7]。而且,它使用的氧气来自于空气,这部分原料近乎无限。理论上来讲,锂空气电池的储能能力可以达到锂离子电池的12倍[7]。
燃烧吧,锂的小宇宙。
然而,锂空气电池也是一项争议很大的技术,它的反对者们主要有两个观点:
锂空气电池中发生的反应太复杂,有多种副产物生成。
这造成了科学家其实也不太清楚自己的电池中到底发生了什么。比如有个业内的八卦,说是一位很有名望的科学家在《科学》(Science)发了一篇锂空气电池的文章,达到了一个很棒的性能,可别人怎么也重复不出来。后来发现,他所做的锂空气电池中,发生反应的其实是集流体和电池壳,而不是预想的金属锂。最后闹得尴尬收场。2016年,几位电池领域的元老一起撰写了一篇评论,刊登在《自然-能源》(Nature Energy)上,在结尾处。他们感叹道:“没人能确定锂空气电池是否靠谱,但我们有责任去探究这种可能性”[8]。
图片来自:Zona Geek
即使不考虑电池本身的原料和组装等因素,想要大范围应用锂空气电池,现阶段也是不可能的。这其中一个重要原因是,虽然名为锂空气电池,但实际参与反应的是氧气,因此需要一套附属设施来进行提取出空气中的氧气。这套附属装置无论从成本还是便携度上都极大拉低了锂空气电池的竞争力。
然而,锂空气电池的巨大潜力和挑战,还是让很多有雄心的研究机构纷纷扎了进来,虽然,举步蹒跚。作为纳米科技的杠把子,IBM公司就曾想攻下锂空气电池这个山头。2009年,IBM推出了一个计划,名为“Battery 500”,寓意着开发一套能让电动车行驶500公里的电池。他们的着力点就是锂空气电池。项目伊始,他们设立的目标是2013年造出原型机,2020年实现商业化生产[9]。但是,2012年之后,你就很难在网上找到关于“Battery 500”的只言片语了。如果不是IBM在偷偷憋大招,那么只能说明,这个计划打脸了。不过也有传言说IBM并没有放弃,而是将目光投向了钠空气电池。希望蓝色巨人能给我们带来惊喜吧。
每一项科技都有其自身的优点与缺憾。围绕着“性能,安全,成本”这三个指标,电池领域的科研人员每天都在探索着材料的极限。科技从来不是十全十美的,我们只能努力去完善。
真心希望电池技术越来越棒, 别的不说,让我能多玩几局农药呗。
(配图若无说明,均出自作者灵魂手绘)
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