2017年智能手机电池技术四大突破

如今的智能手机可以说是相当高级了，什么前置两千万像素柔光双摄，拍出最美的你；什么 128G 内存 6G 运存，还有今年的热门话题 OLED 屏幕、大屏占比设计。确实，这些技术的升级给了用户更好的体验，所以大家开始调侃，某某手机要开始发售了，你的肾准备好了吗？

在某些功能瞬息万变的同时，有些功能的提升始终是难题，比如，续航能力。还记得某某手机那个广告吗，充电 5 分钟，通话两小时。今天，我们就来聊聊智能手机的命根子——电池。

有人问，为什么续航能力难提高呢，把电池做大不久行了。嗯，理论上是个好办法，但是，你难道要每天兜里装块砖头吗。。。那砸钱呗，请科学家啊，钱和科学家都是万能的。对，这是前提条件，但问题的关键还在于打造一个能量密度更高的电池，涉及到的将是一个全新的科学领域。

拿芯片来说，科学家的目标是把它越做越小，但同时处理能力却越来越高。电池领域却不是这样。如果你想提高能量密度，换句话说就是增加手机的续航时间，那你就必须要从根本上改变电池里的材料。

但是如果你想说那就换材料呗，那想的就太简单了，因为内部材料组成的平衡哪怕有一点不对都可能会导致严重的问题。三星电池爆炸，苹果电池爆炸，那么多血淋林的例子告诉我们，这关乎的是人命啊！

虽然困难重重，也得研究啊。所以去年韩国就推出新型防火防爆全固态锂电池。韩国蔚山科技大学（UNIST，能源与化学工程学院）Yoon Seok Jun 教授与首尔国立大学的. Seng M. Oh 教授牵头的研发团队开发出一种全固态锂电池。开发该电池采用的方法是先将固体电解质熔化，然后将熔化的电解质涂抹在电极上。

为了解决粉末状的固体电解质和电极活性材料之间的接触不活跃，使得锂离子更难以移动到电极的问题。该团队还开发出了一种可以增强固体电解质导电性的材料，甲醇液中添加碘化锂（LiI）。

据该团队的 Jung 教授介绍，新开发的固体电解质具有较高的离子导电性、无毒性。而且所采用电池原料和溶剂（甲醇）价格都比较便宜。相比于液态锂离子来讲，全固态锂电池在循环性、安全性、功率衰减、寿命以及能量密度上都有明显的优势，而且电压更高，电池模组和系统设计起来更简单。

2017 年也快结束了，不能老说过去的成就，下面就来盘点一下今年在电池领域都有哪些突破。

突破一：防爆盐水电解质和阻燃剂电池——永远安全第一

目前，锂电池中都会内置一种芯片，它可以跟踪电压、温度和电量，如果手机过热，系统便会提醒，iPhone 就有类似的警告系统。但是这个办法治标不治本，所以科学家们一直在寻找一种办法，让手机时刻保持正常温度。

早在 2015 年，马里兰大学和美国陆军研究实验室的科学家们就研发了一种盐水电解质配方，该配方能保证锂电池不会因过热而爆炸。但局限在于它的最大电压是 3 伏。今年 9 月，研究人员将电压升级到了 4 V，这个电压足以供应普通设备的使用，比如电脑。

另一种避免爆炸的方法是将阻燃剂集成到电池中，当电池开始发热时，它会自动释放。

今年 1 月，斯坦福大学的科学家们想出了一个好办法，他们把一种常见的阻燃剂——三苯基磷酸盐（TPP）放置在由聚合物微纤维制成的外壳里。TPP 会在电池爆炸前释放阻燃电解液。

突破二 超充锂离子电池——开启闪充时代

10 月 24 日，东芝宣布，其下一代“超充锂离子电池”可以实现科幻小说般的充电速度。该电池采用了钛铌氧化物阳极材料，声称容量密度可达现代锂离子电池的两倍。原型版本的 SCiB 锂离子电池，其 50Ah 的电芯可在 6 分钟内充满。

该电池另一项优势在于电量衰减非常缓慢，据东芝透露，其电池原型机在充放 5,000 次后，其电池电量衰减不超过 10%，电量保有率高达 90% 。若按每日一充，能够用上 14 年，这就意味着这种电池有着更高的使用寿命。即便在零下 18 摄氏度的情况下，充满电量也只是从 6 分钟延长到了 10 分钟。

东芝声称新型 SCiB 电池也适用于电动车领域，新电池有望在 2019 年投入商用。如果未来的电动车能够实现超级快充，这对于当下众多充电难的电动汽车车主来说无疑是一个福音，对于电动汽车的销售也是一个助推剂。

突破三 石墨烯电池——亮点它很长寿

近年来，“石墨烯电池”这一名词很火热。目前，几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料。华为宣布在锂离子电池领域实现重大研究突破，推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。实验结果显示，以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高 10 ，使用寿命是普通锂离子电池的 2 倍。可以预见，2017 年石墨烯仍将是锂电产业热门材料。

突破四 锌空气电池——环保界的翘楚

悉尼大学和新加坡南洋理工大学的化学工程研究人员已经开发出一种新电池技术——锌空气电池（Zinc-air battery）。研究人员认为它可以运用在电子产品之中，从而来代替锂离子电池。

据了解，锌空气电池之前使用昂贵金属如铂和氧化铱作为催化剂，所以其应用范围被限制在很小一部分的电子设备中，例如助听器和铁路信号系统等。现在新的技术开始采用高性能、低成本的催化剂，这些催化剂是用铁、钴和镍等金属氧化物结晶而成的。

锌空气电池属于金属空气电池的一种，它通过锌在空气中氧化来产生电能，与传统的锂离子电池相比，它具有储电量大、安全环保、成本更低的特点。

锂离子电池由于轻便和供电率高，成为了智能手机和电动汽车的默认电池选项，但由于本身性质，一旦发生短路会造成非常严重的后果。而锌空气电池采用的锌金属本身资源储藏丰富，而且不会像锂离子电池一样容易短路，储电能力是锂离子电池的五倍。

不得不说，这种电池将来如果能取代锂离子电池运用在智能手机等电子设备之中，一则让手机续航能力可增长，二则智能手机有望添加更多的功能。

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发布媒体：好百科 作者：TechPunk