手機、平板電腦、各種可穿戴設備的發展如火如荼，然而，電池卻成了制約所有這些移動電子設備發展的瓶頸之一。大多數剛開始用智能手(shou)機的用戶都(dou)會(hui)對(dui)電池(chi)的續航(hang)能力感(gan)到失(shi)望(wang)——以(yi)往可以(yi)使用4-7天(tian)的手(shou)機電力，現在需要每天(tian)充電。

鋰離子電池是目前二次充電電池中*為主流，且被投資者和從業者都看好的方向，但從長遠發展來看，其能量密度要達到成倍的改進，其可能性并不大。從智能手機來看，人們上網的時間越來越長，網速越來越快，支撐芯片也必須越來越快；同時屏幕也越來越大，盡管有各種節能改進，但能量的消耗確卻是在不斷增加的。據中國科學院電池領域的國際專家張躍剛博士稱，現在要在智能手機上實現一塊充電電池使用一周，目前突破的可能性不大。

能(neng)量密度是檢驗電(dian)(dian)池(chi)(chi)品質的(de)(de)(de)核心指標(biao)之(zhi)一(yi)，改(gai)善的(de)(de)(de)目標(biao)是在重(zhong)量越輕、體(ti)積越小的(de)(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)包中存儲(chu)越來(lai)越多(duo)的(de)(de)(de)能(neng)量。以我們熟悉的(de)(de)(de)廠商比亞(ya)迪的(de)(de)(de)鋰電(dian)(dian)池(chi)(chi)為(wei)例(li)，其目前(qian)按照重(zhong)量和(he)體(ti)積分別可達到的(de)(de)(de)實際比能(neng)量為(wei)100-125瓦時(shi)(shi)/公(gong)斤和(he)240-300瓦時(shi)(shi)/升，特斯拉電(dian)(dian)動汽(qi)車Model S所(suo)使用的(de)(de)(de)松(song)下筆記本(ben)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)能(neng)量密度為(wei)170瓦時(shi)(shi)/公(gong)斤。在我們此前(qian)的(de)(de)(de)報(bao)道(dao)中，美(mei)國創新蓄電(dian)(dian)公(gong)司（Enevate Corporation）通過對鋰離子電(dian)(dian)池(chi)(chi)負極材料(liao)的(de)(de)(de)改(gai)進，可以將(jiang)電(dian)(dian)池(chi)(chi)能(neng)量密度提(ti)升30%以上。

想要成倍提(ti)升電池(chi)能量密(mi)度(du)，必須依靠(kao)下(xia)一(yi)代電池(chi)技術(shu)(shu)。張躍剛博士向我(wo)們推(tui)薦(jian)了以(yi)下(xia)三(san)大(da)熱門電池(chi)技術(shu)(shu)，它們大(da)多數還(huan)處于實驗室研發階段。雖然距(ju)離商(shang)業(ye)化投(tou)產還(huan)有相當長一(yi)段路，但我(wo)們相信(xin)移動(dong)電子設備的(de)飛速(su)發展會令電池(chi)領(ling)域(yu)的(de)投(tou)資增加，從而在一(yi)定(ding)程度(du)上加速(su)技術(shu)(shu)和(he)商(shang)業(ye)方面的(de)突破。

鋰硫電池

鋰(li)硫(liu)電(dian)池是鋰(li)電(dian)池的(de)一種，它是以硫(liu)元(yuan)素作(zuo)為電(dian)池正(zheng)極,金屬鋰(li)作(zuo)為負(fu)極的(de)一種鋰(li)電(dian)池，其理論能量(liang)密度(du)是鋰(li)離子電(dian)池的(de)5倍左右，目(mu)前尚處于初期(qi)研發(fa)階(jie)段。

鋰硫電池(chi)是(shi)目(mu)前鋰電池(chi)之外被(bei)廣泛看(kan)好的新(xin)一(yi)代(dai)鋰電池(chi)，目(mu)前投入該領域研究的實驗室和(he)各(ge)種早期資(zi)金，在商業化方面的前景(jing)被(bei)一(yi)致看(kan)好。

然而，鋰硫(liu)電池面對的(de)技術挑(tiao)戰(zhan)也很大，特別是電池負(fu)極(ji)材料使用化(hua)學性(xing)質及不穩定的(de)金屬鋰，這對于(yu)電池的(de)安全是極(ji)大的(de)考驗。此外，在穩定性(xing)、配方、工藝等(deng)諸(zhu)多方面仍然面臨(lin)很多未(wei)知的(de)挑(tiao)戰(zhan)。

目(mu)前在英國、美國都有(you)不止一家機構投(tou)入鋰硫(liu)電池(chi)的(de)研究，有(you)些(xie)公司此前宣(xuan)稱今年將推出產品。張躍剛博士在伯克利大學實(shi)驗(yan)室也在研究鋰硫(liu)電池(chi)，從實(shi)驗(yan)室結(jie)果來看，其成果令人滿意，電池(chi)在較為苛刻的(de)測試(shi)環境下(xia)，循(xun)環次數達到了(le)3,000次以上。

鋰空氣電池

鋰(li)空氣(qi)(qi)電(dian)池(chi)(chi)是一(yi)種用鋰(li)作陽(yang)極(ji)，以(yi)空氣(qi)(qi)中的(de)氧氣(qi)(qi)作為(wei)陰極(ji)反應(ying)物(wu)的(de)電(dian)池(chi)(chi)。由于陽(yang)極(ji)金(jin)屬鋰(li)的(de)質量很輕，而與(yu)之反應(ying)的(de)陰極(ji)反應(ying)物(wu)氧氣(qi)(qi)就存在與(yu)自(zi)然環(huan)境(jing)中，無(wu)須保存在電(dian)池(chi)(chi)里(li)，所(suo)以(yi)其(qi)理(li)論能(neng)量密度是鋰(li)離(li)子電(dian)池(chi)(chi)的(de)近10倍。

鋰(li)空氣電池在技術方面的挑戰更多(duo)，除了金屬(shu)鋰(li)的安全保存問題(ti)外，氧化(hua)反應后(hou)形成的氧化(hua)鋰(li)性質過于穩定，必須(xu)借助催化(hua)劑才能完(wan)成還原反應。此外，電池的循環次數(shu)問題(ti)始終沒有解決。

相比于鋰硫電(dian)池，鋰空氣電(dian)池處于更為(wei)早期的(de)研究(jiu)中，目前還沒有公司(si)投資進行商(shang)業研究(jiu)開發。

鎂電池

鎂電池(chi)是以(yi)以(yi)鎂為負(fu)極(ji)，某些金屬(shu)或非(fei)金屬(shu)氧化(hua)物為正極(ji)的原電池(chi)。相比于鋰(li)電池(chi)，鎂電池(chi)具有(you)更(geng)好(hao)的穩定性，壽(shou)命(ming)更(geng)長。由(you)于“鎂”是二價元素，所(suo)以(yi)雖然其質量大于金屬(shu)鋰(li)，但能量密度可(ke)能比鋰(li)更(geng)具優勢。

鎂電(dian)池與(yu)鋰空(kong)氣電(dian)池目前處于差不(bu)多的研(yan)究階段，日本豐田汽車和(he)美國麻(ma)省理工學(xue)院旗下研(yan)究機構(gou)都在做(zuo)鎂電(dian)池的研(yan)究，但其距(ju)離(li)商業(ye)化發(fa)展(zhan)仍然具(ju)有(you)相當長的道(dao)路。

                                                                                                                                                                                        本(ben)文摘自于中國鋰電(dian)網