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电池技术未来走向的思考

更新时间:2014-12-08 09:05:04 点击: 编辑:锂辉电池

  电池是科技的命脉。 1990年,随着锂离子电池涌入市场,全世界对电池的需求高达200000万兆瓦时。这相当于444亿个劲量极限AA锂电池,足以环绕地球57次。截止20年后,也就是2013年,这一需求已经翻倍。预计截止2020年,仅用于驱动电子设备的电池花费将高达266亿美元,比2014年大约增长了30%。大多数需求来自智能手机和平板电脑,预计两者在未来6年将增加45%。用于交通,例如汽车的电池花费将翻倍,高达209亿美元。考虑到如此巨额的消费,研究人员正在努力改善电池寿命。即便如此,可以物质化的突破性进展寥寥无几。此外,几乎所有的主要研究首先都关注于在汽车和电网方面的应用。


 
  科技巨头IBM在加州圣何塞的阿尔马登研究中心拥有一支专门研发电池技术的科学家小组。2009年,IBM投资了50万美金要求几名研究人员开发Battery 500项目:旨在打造一块可以支持汽车跑500英里的电池,这意味着一次充电汽车就可以从旧金山行驶到洛杉矶,中途还能绕到沙滩上休息一会。这一项目的关键是所谓的锂空气电池(The lithium-air battery),这种电池并不是依赖碳和其它金属,而是以锂离子为主,IBM和他的合作伙伴相信他们能够创造一种充满空气的容器,后者能够与锂发生相互作用从而产生电流。如果他们是正确的,那么这种空气电池的重量或可能减轻一半。但其中存在一个问题:为了实现能量的可持续和再充电过程,必须获得纯净的空气,但现在呼吸的空气充满了污染物和水,这需要机械装置净化空气,这意味着这将增加电池的大小、重量和复杂性。


 
  其它的科学家都在考虑使用其它材料,例如硅、硫和钠。然而很多相关的研究和开发都是针对汽车设计。将这种技术应用于消费性电子产品可能还需要再多等几年。有些消极的科学家描绘了一幅较为悲惨的前景,他们认为我们已经达到了电池能力的极限。而另上些人则对电池的前景持乐观态度,认为从来都不要低估一群拥有足够科研资金的博士们的能力。

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