鉅大LARGE | 點擊量:1493次 | 2020年01月04日
為何鋰電池技術沒有革命性進步?
隨著科技的發(fā)展,智能手機的性能越來越高,屏幕越來越大,分辨率越來越大,相機越來越先進,功能越來越先進。但你可能不知道,手機的電池技術已經(jīng)整整24年沒有大的進步了。
不只是你手機中的手機,還有最新的電動汽車,沒有了電池,它們都只是廢鐵一塊。相比其他科技領域的突飛猛進,電池技術的發(fā)展遇到了什么難題?別著急,筆者將為大家一一道來。
1、鋰電池誕生時間與原理
1991年,索尼推出首個商用鋰電池,鋰電池沿用至今并稱為主流的電子設備電池技術。由于鋰離子是最輕的堿金屬元素,擁有著更小、更輕、能量密度更高的特性,所以迅速取代了鎳電池。
鋰電池構成物質(zhì)中有磷酸鐵、錳、石墨、鈦酸鹽等其他金屬和非金屬材料,但要靠著鋰離子這個元素在正、負極中的嵌入與脫出,才可實現(xiàn)電能與化學能的相互轉化,最終完成充放電過程。
從1991到2015年,電池技術并非沒有進步,只是發(fā)展緩慢。目前鋰離子電池在能量密度、高低溫特性、倍率性能上,都遠遠高于鉛酸、鎳氫電池,但還是難以滿足快速增長的電子產(chǎn)品、電動汽車等的需求。
2、增加電池容量的兩種方法
想要提升鋰電池續(xù)航能力的本質(zhì)方法只有兩種,一是增大電池體積以擴充電量,二是在有限的體積內(nèi)增加密度來獲得長能效。第一種方法現(xiàn)在用在特斯拉電池汽車上,拆掉特斯拉的外殼,底下是密密麻麻的7000多節(jié)18650電池,重量為700kg,接近車總重的三分之一。
第二種方法則是經(jīng)常被用在了手機上,由于手機體積有限,不可能無限制往里面塞電池。不過經(jīng)過研究人員的努力,手機電池的密度還是有了很大的提升,高能量比的負極材料的應用,已經(jīng)讓單位體積的手機電池容量提升了一倍。