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锂离子电池易自燃是其瓶颈 未来手机电池将作何选择?

锂离子电池是最常见的一种电池,因为它可以在最小的空间内存储最多的电量。这要通过能量密度来衡量,也就是每千克电池所能存储的电量,以瓦时(wh)为单位。锂离子电池的能量密度一般在150至250瓦时/千克之间。换句话说,锂离子电池比其他类型的电池更小、更轻,因此能够压缩设备的体积,但依然较长的电池续航时间。

设备中的电池可以存储电量,之后,内部的化学物质便会以任何可能的方式释放电量。但这同样会出现问题,这是锂离子电池的缺陷之一:倘若电池放电过度,内部的化学物质便会分解,生成过量的氧化锂,从而燃烧,并生成更多的氧化锂,如此反复。化学家称之为热失控,普通人看到的是着火。

由于有可能着火,所以必须对锂离子电池进行严密控制。电池厂商通过充电控制器来管理电流,从而实现这一目的。事实上,每一块电池都内置有一台小型电脑来防止其过度放电。这个组件还可以控制充电期间进入到电池中的电流,在即将充满时放缓电流,防止过度充电。

锂离子电池具有较长的续航时间

未来发展

电池技术一直在进步,全球各地的很多实验室都在研究新的电池技术,以便取代锂离子电池,或是开发更高级的锂离子电池技术。在这些新技术中,很多都用到了超级电容,从而在瞬间存储电量,然后瞬间释放,效果类似于闪光灯。由于几乎不涉及化学反应,超级电容可以大幅加快充电时间,但目前的超级电容只能在一瞬间释放电量,不符合多数移动设备的要求。

能够利用氢元素发电的燃料动力电池也将很快诞生。今年一月的拉斯维加斯国际消费电子展(CES)上展示的Nectar燃料动力电池系统可以使用10美元的燃料桶来支持手机运行两个星期。然而,燃料动力电池的体积还不够小,无法安装在手机中Nectar系统只能为手机内置的锂离子电池充电,但却无法取代锂离子电池。

Nectar燃料动力电池


硫磺最终也有可能用到锂离子电池中。美国斯坦福大学的科学家最近就开发了一种电池技术,可以利用纳米技术将硫磺加入到现有的化学成分中,最高能将锂离子电池的能量密度提升5倍,而且还能延长使用寿命。不过,这种技术无法在几年内投入市场。



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