未来锂离子电池可改进的六方面技术大解析

时间:2016-01-07 08:21来源:环球网作者:西顾

点击: 次

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。

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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