锂电池都获得诺贝尔奖了为什么还是无法解决手机天天充电的问题
发布时间:2019-11-21 14:56:05
锂电池是目前最佳的电池载体,但是由于产品特性以及硬件的快速发展,锂电池的发展速度远远落后CPU的速度,导致锂电池越来越不耐用,但没有新能源和新材料的变革,锂电池还是最好选择。
世界上第一个电池 " 伏特电堆 " 是用锌板和锡板制成的,之后相继出现了锌、铜电池,湿电池、干电池,因不会遗漏、便于携带,干电池,之后被爱迪生发明的可充电镍铁电池所取代。最终采用钴酸锂作为正极材料,金属锂作为负极材料而制成的锂电池成为最后选择。目前智能手机用的几乎都是锂电池。
锂电池分两种:锂离子电池和锂金属电池,不管是哪种电池“锂元素”始终是核心组成物质。
锂元素是元素周期表中电位最低的金属,用金属锂作电极材料才可以在正负极之间产生最大的电位差(锂离子电池中锂作负极材料,锂金属电池中锂作正极材料),工作时才能产生最大的电压,才可以储存更多的电量,等体积的锂电池所含电量是铅蓄电池的5倍,是镍氢电池的3倍;而且锂电池在不使用时,自身的逃电率是可以忽略不计的,这不仅变相增加了电量,也延长了电池的使用寿命;同时锂电池重量轻,不含重金属,对环境污染也非常小。
用锂作为电极是最好的选择,但是正因为这样,锂电池技术有一半已经被“锁死”了,只能去优化另一极的材料,改善电解液和隔膜。
例如降低隔膜的电阻,增强隔膜的导电性,保证锂离子的透过率,增加隔膜强度,降低厚度。这样一点点推进电池技术的进步,所以操作空间是比较小的,每年只有3%的小幅度进步。这么一看10年的时间电池技术进步也有34%了,但是这根本跑不赢摩尔定律啊,高端芯片技术1到2年的时间就会翻一番,每年进步幅度在60%-70%之间,芯片越来越耗电,但是锂电池根本跟不上。
所以,必须正负极材料都去改善和迭代,电池技术才有有全新的发展。但是现在电池技术虽然没有提升,但充电技术有很多的创新,如快充技术、闪充技术还有无线充电技术也是对锂电池最好的补充。
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