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智能手机电池的未来:更轻更小充电速度更快

文章出处:世迈腾网人气:-发表时间:2015-06-03 17:20:00【

 广大的智能手机用户如今早已习惯了每晚睡前给手机充电,否则第二天的使用肯定会受到影响。由于锂离子电池无法跟上智能手机在屏幕尺寸和性能上的增长,很少有旗舰手机能坚持超过一天的频繁使用。电池技术为何会成为智能手机的短板?它在未来又能有多大的进步空间?

 
  在目前智能手机的可充电电池当中,锂元素是存在于电解液而非阳极当中的,这也就限制了电池的能效和寿命。如果可以研发出锂阳极,那我们的电池就能变得更轻、更小、更耐久,充电速度也会更快。
 
  锂离子电池的阳极目前都是由石墨制成的,科学家认为,这种材质的能力如今已经抵达了极限。硅和锂金属都是石墨的潜在替代物,还有一些研发团队在观察使用硫磺作为阳极的可能性。
 
  但是,阳极材质的更换并没有看上去那么简单,有的材质存在潜在的危险性,另外一些则只能坚持数百个充电循环。事实是,我们今天所使用的锂离子电池实际就是现代科学目前的高水平。
 
  除了手机之外,这个问题同样也在拖累电动轮船、汽车和飞机的发展。因为即便体积增大,锂离子电池也并不十分效率。
 
  至于电池技术下一步要如何发展,这个问题目前还难以回答。领域的科学家正在尝试当中不断学习,这也就是为什么每年都有许多超级电池技术的来了又去。
 
  简而言之,电池技术是一门非常复杂的学科,即便汇集了世界上聪明的头脑,但它的发展依然非常缓慢,我们也不会看到凭空出现的开创性电池项目。
 
  在我们看到的许多有关电池技术突破的报道和文献当中,都包含着某种化学调整,目的是在更长的时间内从相同的电池当中获取更多的电能。这类小幅度的创新并不会吸引到多么大的关注,但他们的重要性却要比什么柔性手机或者智能手表高得多。
 
  Amprius就是一家正在研究这一问题的公司。由于在阳极当中加入了硅,他们所研发的电池可存储的电能相比目前的电池提升了50%。
 
  与此同时,加州大学河滨分校(UCR)的研究者正在使用纳米级的创新材料来提升电池的寿命和体积,并缩短其充电时间。UCR在去年曾经介绍过一个非常有趣的项目:使用沙子将电池续航延长2-3倍。但这项技术目前仍处于初期阶段,还有大量的研究需要进行。
 
  Sakti3也是电池研究领域里的一家知名技术公司。他们在近因获得了来自詹姆斯·戴森的投资而名声大噪,但外界还并不清楚其技术的具体细节。有消息称,Sakti3的技术会将电池内部的某些液态化学物质替换成固态的,从而达到能效的大大提升。
 
  即便科学家们在电池设计的某个领域里取得了进步,但这可能会被该技术的其他层面所限制或否定,这也就是为什么电池技术的发展会如此缓慢。在电池技术本身获得任何实质性发展之前,我们只能通过提升软件和硬件节能性的方式来延长续航。
 
  不过微软有另外一种思路。他们的研究团队将智能手机电池一分为二,并让其中一块负责突增的电能消耗,另一块负责平时的使用。根据早期测试,这种方式可将续航能力提升20-50%。
 
  新加坡南阳理工学院的研究者们也没有闲着。他们研发的电池使用了二氧化钛凝胶作为阳极,这种材质的变化虽然在提升续航方面的效果并不明显,但却可以大幅加快电池的充电速度,并增加它们可以承受的充电循环次数。
 
  在未来至少2年的时间里,我们依然需要每晚对手机进行充电,但世界上有大批的研究者都在想办法提升电池的性能,并且他们已经取得了进步。
 
    电池的研发需要更精确更强大的测试程序,MACCOR电池测试系统在计算机的程序控制下,可用来测试电池材料、原电池、动力电池及电池组的性能,特别适用于电池的研究开发和质量控制。MACCOR电池测试系统可测试锂电池、聚合物、磷酸铁锂,镍鉻、镍氢、碱性及其他电池的化学组成。Maccor始建于1986年,是一家从事高精度电池测试系统的设计,研发与生产的电池测试系统综合供应商,在技术特性和测试功能上远远超过其他同类产品,MACCOR公司数以万计的电池测试系统遍布在世界40多个国家和地区,其产品一贯具有的高精度,高速数据采集,高速控制,及高可靠性等重要特点,使其在电池测试行业始终居于世界前列。
 

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