鋰電池的停滯發展 這些年其它電子元件雖然進步神速,但鋰離子電池的發展卻幾乎停滯不前,使用的化學成分和20年前一模一樣,這也是現在新型電池技術

鋰電池的停滯發展

這些年其它電子元件雖然進步神速,但鋰離子電池的發展卻幾乎停滯不前,使用的化學成分和20年前一模一樣,這也是現在新型電池技術受到大家高度關注的原因。而鋰離子電池技術雖然有體積小、可充電、電壓高等等優點,但卻有能量密度和熱敏感性兩個方面的不足。

能量密度決定了特定體積或重量的電池的運行時間。不幸的是,摩爾定律不適用于電池。自從首批鋰離子電池1991年進入市場以來,它們所驅動的設備晶體管數量增加了千百倍,但鋰離子電池的能量密度卻只提升了三倍。而增加能量密度的一個方法是提高封裝效率。比如,現在用于大多數智能手機的不可拆卸式袋裝鋰離子電池取消了可拆卸式電池 所需的保護殼,依靠智能手機外殼來進行保護,為真正儲存能量的活性物質提供更多空間。

手機空間的狹小使電池容量提升非常困難

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鋰離子電池的另一個缺陷是熱敏感性,它的化合物會和殘留水分發生化學反應,產生氫氟酸,這是最具腐蝕性的化合物。如同所有的化學反應一樣,溫度每提高10攝氏度,這個過程的速度就提高一倍,智能手機就會發燙。

而量子電池對于智能手機而言,首先就解決了充電速度上的問題,其次它能量的高轉化率也使得鋰離子電池使用時間一長容量會縮減的問題得到改善。除此之外,安全性、環保這些量子電池特有的屬性,在當下安全事故頻發、電子垃圾增多的背景下也尤為重要。

量子電池的商用困境

量子電池雖然優勢明顯,但要實際商用在手機中,還是有一個不能忽略的問題——能量密度。

量子電池

采用了高能量密度電池的國產手機

鋰離子電池雖然發展緩慢,能量密度增長乏力,但至今也發展出了700Wh/L能量密度以上的技術,而上文我們提到的battenice電池能量密度僅為500Wh/L,而且如果沒有技術性突破,能量密度很難大幅提高。意大利物理學家約翰·古爾德表示:“量子系統的儲電量比日常用電設備要小好幾個數量級。我們只是從理論上證明了在給一個系統輸入能量時,量子物理能帶來加速。”所以目前而言使用量子電池不但對續航的延長沒有幫助,反而會使手機的成本上升,那自然不會有廠商愿意選擇。

三星將推出750WhL的鋰電池

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另外,縱然鋰離子電池發展再緩慢,它畢竟是一項成熟的技術,成本低、風險小;同時,量子電池快速充電的特性在面對快充技術流行的當下也沒有壓倒性的優勢。

[責任編輯:趙卓然]

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