人类的电池组本事怎么停滞不前?

电池技术是全行业瞩目的焦点,电池技术一直是制约手机、笔记本等电子设备甚至新能源汽车发展的主要因素,真正的全面屏手机目前市面上还没有出现,消费者对于全面屏手机的渴望并没有那么强烈,电池技术会有什么样的进步,电池技术是有进步的只不过非常小

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电池黑科技问世,但商业化还得再等等

安卓、IOS的出现算是彻底葬送了功能机的未来,完成手机行业第一次变革。尽管智能手机的发展依然十分迅速,每年都会有新的功能或者技术热点,例如指纹识别、曲面屏以及今年的全面屏概念,但这些终究只是锦上添花,无论是体验还是功能上都没有带来重大的转变。那么手机领域下一个突破口在哪里,这个问题作为消费者或是厂商都有必要去思考……

问题:未来什么会取代锂电池?\n看到有人说人类的未来都被锂电池束缚了,就个人感受上来说,手机电池技术好像也是很多年没事进步了?现在和未来,电池技术会有什么样的进步?

行业观察

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回答:

电池技术一直是制约手机、笔记本等电子设备甚至新能源汽车发展的主要因素。尤其在智能手机完成了从硬件、软件到设计等一系列跨越式发展的背景下,电池已成为用户“吐槽”最多的部件之一。

目前来看,智能手机领域各方面发展已经相当成熟,全面屏概念一出现就吸引了大量的关注。严格意义上来说,真正的全面屏手机目前市面上还没有出现,而三星S8、小米MIX实际屏占比也没有超过90%,只是在宣传策略上采用全面屏的口号。但从小米MIX、三星S8的市场表现来看,消费者对于全面屏手机的渴望并没有那么强烈,更多地只是新鲜感。

电池技术是有进步的只不过非常小,想要发生革命性改变并普及,目前来说是不可能的。

前些时候,有媒体报道称,国内某品牌厂商申请了一项锂电池发明专利,以创新型技术大幅提升电池的快充能力,被媒体誉为“革命性突破”。

也就是说,全面屏可以是一个热点,但不会成为推动整个手机行业再上一个大台阶的助力。细细思索一下,手机行业几十年来,有一点是消费者非常在意而厂商又表现的有心无力,那就是续航。你们也许根本没有意识到,手机电池技术在近十几年内都没能有重大突破,甚至在未来的十几年内都依然停滞不前。

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不过,很快就有业内人士表示,电池技术是全行业瞩目的焦点,但短时间内这种创新型技术难以实现商业化,手机“电池焦虑”还将伴随用户一段时间。

技术限制让我们一直选择妥协

拿手机举例,目前市面上的手机电池基本都是锂电池,因为锂是所有金属中电位最低的金属,用锂作负极产生的额定电压较高,锂离子电池能够具有较高的能量密度,单位重量的情况下锂电池的能量是铅蓄电池的5倍以上,并且锂元素不是重金属,对环境造成的污染非常小,自身逃电率低、重量轻和使用寿命长,都是其它电池无法比拟的,目前也没有找到比锂电池更适合大面积使用的电池。

开辟“快充干道”,提升充电速度

“新买的手机第一次充电时间要12小时以上”,这个梗可能是最能体现锂电池取代镍氢电池的历程了。锂电池不具备记忆效应,能量密度以及使用寿命上都要优于镍氢电池。如果我说这是近几十年来手机电池在技术更替上最大的突破你会相信吗?

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如今,电子设备的发展越发呈现出极端化的趋势:处理器核心越来越多、屏幕越来越大……于是,在手机集成零部件数量大幅增加、耗电量越来越多的情况下,对手机电池性能的要求也就越来越高。但电池技术的发展,却难以追上硬件设备增加的速度。

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想要增加手机的续航能力,那就要想办法增加锂电池的能量密度,但能量密度和锂元素本身有很大的关系,在锂元素不变的基础上,科研人员只有不断更换电解液和正级材料才能勉强将电池的续航能力提高一点点,每年的进步只有3%左右。照理来说,每年进步3%,这十几年应该也有很大进步了,但实际上电子产品的更新换代更快。芯片里的晶体管都是纳米级的,晶体管越做越小,芯片的处理能力一直在提高,芯片的运算能力一直在变强,那么耗电量就更大了。所以看起来好像是电池技术没有什么进步,但其实已经进步不少了,只不过芯片进步更快,将电池技术的进步抹平了。

其实,常见的锂电池工作原理并不复杂。目前,应用较多的锂电池负极材料多采用石墨烯,正极则多为钴酸锂。

续航一直是消费者购买一款手机的重要考量因素,依然记得功能机时代,手机正常使用一周都是常态,而如今大部分用户的要求只是能够满足日常使用一天而已,再后来大部分智能手机采用了不可更换电池的设计,出门必带充电宝成了用户的日常。

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想要获得更高效的供电,一般的方式是探索新的正负极材料。近日,国内某品牌厂商申请的锂电池发明专利,正是引入了能量密度更高的材料,并通过掺杂硅基材料的创新技术,在充电的过程中,为带电的锂离子开辟了一条“快速干道”,从而实现大幅提升充电速度的目的。

可以看到的是,受限于目前的电池技术,我们一直在手机续航的问题上进行妥协,哪怕要采用充电宝这种略显尴尬的解决办法。而如今智能手机屏幕分辨率已经向着4K方向发展,再加上硬件性能的提升,对于续航时间的要求也会越来越高。

之前有报道石墨烯电池是未来最具有潜力的电池,它的能够承受上至100摄氏度,下至零下50摄氏度的温度环境,稳定的充放电次数也比锂电池要多,放置在火中也不会爆炸,续航能力比锂电池更强等。
现实情况是,石墨烯是没办法量产的,而且生产制造难度较大,成本也较高,不少学者认为石墨烯的报道都是出于某种目的,夸大虚假的宣传,泡沫太大了。网上的很多黑科技电池,号称几秒钟充满电,或者比锂电池更牛的电池,这类电池都是非常不安全的,容易爆炸,无法量产。

该技术一经报道便迅速引起了人们的关注。如果这项技术能在智能手机电池中得到应用,显然可以提升智能手机的使用体验,打破行业的技术瓶颈,更充分地发挥智能手机的优势。

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回答:

多种方案可选,新充电方式值得期待

更有意思的是,这个问题也养活了一堆厂商,生产充电宝、背夹电池还有最近站在风口的共享充电宝产业。不只是手机领域,由于电池技术原因,智能手表的续航短成为了用户最不能接受的,一定程度上也影响了智能穿戴行业的发展。

谢邀。这个问题目前已经有近130多个回答,可谓见仁见智。品胜君也来尝试回答一下,权当抛砖引玉。

从1973年第一部移动手机诞生以来,电池似乎总在扮演“拖后腿”的角色。还记得大哥大时代吗?硕大的大哥大机身中,镍镉电池占据了相当多的空间,而且它的充电耗时也很长。

目前解决续航的办法均不是最直接有效的

准确地说,电池技术并非停滞不前,而是相对其他技术的日新月异来说,进步不是很明显。

从镍镉电池到镍氢电池再到锂电池,其实电池技术已经完成了一些革命性的进步。大幅缩小的体积、更高的能量密度、更快的充电速度,这些都为智能手机使用体验的升级提供了支持。

用户对于手机续航时间的渴望,厂商们也都是看在眼里,并且的确也采取了一些措施加以改善。增大电池容量、快充、无线充电、系统优化。但从每年的旗舰机的续航表现来看,这些并不是解决续航问题最直接最有效的方式。

一、锂电池本身的进步空间有限

锂电池在上世纪70年代左右被发明出来,直到90年代,索尼才生产出第一块能被商用的锂电池;到了21世纪初,锂电池才被大规模用于手机、笔记本等智能设备。

大家可以看到,电池发展到锂电池后,核心理论和原理30年来都没有大的突破。这是为什么呢?

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锂电池是化学电池,其构成为正极、负极、电解质。通用的锂电池,正极材料是钴酸锂,负极材料是石墨。经过反复的试验研究发现,钴酸锂和石墨这两者的配合是最默契稳定的。

而且锂电池具有相当的优势:

1.环境友好,没有记忆效应。相比锂电池之前的镍氢电池等,否则每次充电都要充到100%,那可真的太麻烦了。

2.能量密度比较高,单位体积内能储存更多的电量。其他材料,要么根本喂不饱现在的智能设备,要么就要体积太大,不符合轻薄化的趋势。

3.锂电池的性价比是最高的。当下,关于电池最新的研究也都是开发出新型的正负电极材料,但涉及到商业化应用,最大的问题就是制备成本过高。

所以,要实现电池的革命,就要从正负极的用料上做文章,要找到比石墨和钴酸锂更限、更便宜的搭档才行,但这并不容易。

从另外一个方面说,电池技术没有重大突破真不是什么坏事,电池按兵不动,反而倒逼着其他硬件工艺、技术飞速发展。比如快充技术和无线充电就是最典型的。

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