美國勞倫斯伯克利國家實驗室能量存儲和分布式資源部門負責人溫卡特•斯裏尼瓦桑（Venkat Srinivasan）表示：“要擁有續航能力達到一周或更長時間的電池，你就必須尋找能量密度更大的電池，這也是目前探索的關鍵所在。”能neng量liang密mi度du指zhi的de就jiu是shi存cun儲chu在zai一yi塊kuai電dian池chi中zhong的de能neng量liang數shu量liang。為wei了le使shi得de智zhi能neng手shou機ji和he平ping板ban電dian腦nao中zhong的de電dian池chi續xu航hang能neng力li提ti高gao到dao一yi周zhou的de水shui平ping，研yan究jiu人ren員yuan就jiu必bi須xu在zai未wei來lai兩liang年nian中zhong將jiang能neng量liang密mi度du提ti高gao一yi倍bei。

近來針對手機電池的研究使得能量密度能夠每年提高5%至6%

，換算下來就是將這些電子設備的續航能力延長數小時。斯裏尼瓦桑表示：“我並不認為有一種新技術明天就會出現，能將電池能量密度提高一倍。如果這項技術誕生的話
，將把我們帶入一個全新的階段。”

 

電池領域的突破性發展相對而言較為少見，最近的一次出現在上世紀90年代
，當時出現了可以多次充電的鋰電池產品。SLAC國家加速器實驗室（SLAC National Accelerator Laboratory）材料科學家邁克爾•托尼（Michael Toney）指出：“電池是非常複雜的研究對象
，其複雜程度使得難以實現某種可持續的性能提升。”不過，托尼認為在未來五年時間裏將iPhone續xu航hang時shi間jian延yan長chang一yi倍bei在zai理li論lun上shang也ye並bing不bu是shi完wan全quan不bu可ke行xing的de
，但dan是shi要yao到dao達da那na個ge水shui平ping必bi須xu有you一yi個ge飛fei躍yue式shi的de發fa展zhan。托tuo尼ni目mu前qian參can與yu了le一yi個ge科ke研yan團tuan隊dui的de研yan究jiu。該gai團tuan隊dui通tong過guo對dui電dian池chi充chong電dian和he放fang電dian進jin行xing觀guan察cha
，以yi便bian更geng好hao地di預yu測ce電dian池chi的de續xu航hang時shi間jian，並bing進jin一yi步bu尋xun找zhao可ke能neng提ti升sheng電dian池chi性xing能neng的de技ji術shu。

 

除chu了le提ti升sheng電dian池chi兩liang次ci充chong電dian間jian隔ge的de時shi長chang外wai，電dian池chi的de使shi用yong周zhou期qi也ye是shi需xu要yao考kao慮lv的de一yi個ge因yin素su。一yi些xie電dian池chi在zai充chong電dian數shu百bai次ci後hou，其qi容rong量liang水shui平ping往wang往wang不bu及ji其qi原yuan始shi水shui平ping。當dang一yi款kuan電dian池chi充chong好hao電dian時shi其qi容rong量liang隻zhi有you原yuan始shi水shui平ping的de80%時，我們就可以判斷這款電池的使用周期到頭了。

 

據蘋果公司稱，iPhone在充電500次後，其電池就隻剩下80%的容量了， MacBook和iPad相對較強，可以反複充電1000次左右。針對未來電池的提升不僅要優化電池內的能量存儲
，針對其便攜性、重量以及大小也有要求。為了找到一款更強悍
、但體積又較小的電池
，我們可以嚐試尋找一種可以容納更多離子的新物質。

 

我(wo)們(men)目(mu)前(qian)手(shou)機(ji)和(he)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)使(shi)用(yong)的(de)大(da)多(duo)是(shi)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)，通(tong)常(chang)人(ren)們(men)稱(cheng)其(qi)為(wei)鋰(li)電(dian)池(chi)，它(ta)主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)鋰(li)離(li)子(zi)在(zai)陽(yang)極(ji)和(he)陰(yin)極(ji)之(zhi)間(jian)移(yi)動(dong)來(lai)工(gong)作(zuo)。此(ci)前(qian)有(you)研(yan)究(jiu)稱(cheng)，可(ke)以(yi)用(yong)矽(gui)替(ti)代(dai)石(shi)墨(mo)作(zuo)為(wei)可(ke)充(chong)電(dian)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)內(nei)的(de)陽(yang)極(ji)
，借(jie)此(ci)可(ke)研(yan)製(zhi)出(chu)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)更(geng)長(chang)且(qie)性(xing)能(neng)更(geng)強(qiang)的(de)電(dian)池(chi)。斯(si)裏(li)尼(ni)瓦(wa)桑(sang)表(biao)示(shi)：“我們不會一下子把矽大量放入電池中，並希望其有效果，這樣的方式行不通。於是

，我們隻能將矽一點點加入到現有的電池產品中。”這一方法背後的邏輯是，一點點使用矽提升電池的能量密度
，直到矽較石墨達到了一個顯著相對多數的比例。

 

陰yin極ji方fang麵mian，硫liu磺huang最zui有you可ke能neng取qu代dai目mu前qian電dian池chi中zhong所suo使shi用yong的de金jin屬shu氧yang化hua物wu，例li如ru氧yang化hua鈷gu。另ling據ju斯si裏li尼ni瓦wa桑sang所suo言yan
，另ling一yi個ge方fang麵mian的de改gai進jin則ze是shi使shi用yong鎂mei替ti代dai目mu前qian的de鋰li。根gen據ju最zui新xin的de研yan究jiu，鎂mei的de充chong電dian速su度du是shi鋰li的de兩liang倍bei，其qi充chong電dian次ci數shu也ye是shi後hou者zhe的de兩liang倍bei。此ci外wai，另ling一yi種zhong可ke能neng取qu代dai鋰li的de金jin屬shu是shi鋁lv，其qi充chong電dian次ci數shu是shi鋰li電dian子zi的de三san倍bei。不bu過guo，這zhe些xie材cai料liao目mu前qian仍reng處chu於yu實shi驗yan室shi的de探tan索suo階jie段duan，在zai引yin入ru市shi場chang被bei廣guang泛fan使shi用yong之zhi前qian還hai需xu要yao相xiang當dang長chang的de一yi段duan時shi間jian。

 

研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)還(hai)在(zai)探(tan)索(suo)通(tong)過(guo)簡(jian)化(hua)不(bu)存(cun)儲(chu)能(neng)量(liang)的(de)零(ling)配(pei)件(jian)以(yi)提(ti)升(sheng)電(dian)池(chi)性(xing)能(neng)，通(tong)過(guo)減(jian)少(shao)零(ling)配(pei)件(jian)使(shi)得(de)有(you)用(yong)部(bu)門(men)的(de)部(bu)件(jian)做(zuo)得(de)更(geng)大(da)，提(ti)升(sheng)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)，但(dan)也(ye)使(shi)得(de)消(xiao)費(fei)者(zhe)充(chong)一(yi)次(ci)電(dian)能(neng)使(shi)用(yong)得(de)更(geng)久(jiu)。很(hen)多(duo)國(guo)家(jia)級(ji)實(shi)驗(yan)室(shi)以(yi)及(ji)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)在(zai)研(yan)究(jiu)突(tu)破(po)性(xing)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)得(de)到(dao)了(le)資(zi)金(jin)支(zhi)持(chi)，但(dan)這(zhe)些(xie)資(zi)金(jin)的(de)大(da)部(bu)分(fen)用(yong)於(yu)支(zhi)持(chi)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)研(yan)究(jiu)
，而(er)非(fei)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)。

 

不過，由於在研發電動汽車的過程中
，電池的能量密度、使shi用yong周zhou期qi以yi及ji安an全quan性xing都dou是shi非fei常chang重zhong要yao的de部bu分fen
，因yin此ci一yi些xie技ji術shu可ke能neng也ye被bei移yi植zhi到dao移yi動dong設she備bei上shang。不bu過guo在zai技ji術shu移yi植zhi上shang還hai有you一yi筆bi複fu雜za的de經jing濟ji賬zhang。對dui於yu移yi動dong設she備bei，電dian池chi的de成cheng本ben通tong常chang較jiao低di，而er對dui於yu一yi輛liang電dian動dong車che而er言yan
，電dian池chi占zhan據ju很hen大da一yi部bu分fen成cheng本ben。此ci外wai
，廣guang泛fan用yong在zai手shou機ji電dian池chi中zhong的de氧yang化hua鈷gu要yao是shi用yong在zai汽qi車che電dian池chi中zhong，那na成cheng本ben就jiu太tai高gao了le。

 

再者，不含有任何液態零部件的固態電池以後可能是電動汽車的主力配置。不過
，據加拿大滑鐵盧大學的化學家琳達•納紮爾（Linda Nazar）表示，這種技術對於移動設備而言目前還沒有步入研發階段，這其中有經濟的問題，牽涉到研究經費
，但也有安全方麵的考慮。

 

納紮爾說：“當你把這麼多能量裝入一個小口袋中
，安全問題就不得不考慮。” nazhaertongshiyezhichu
，gutaidianchidezuixinyanjiuchengguoshangwufayingyongdaoyidongdianchishang。buguo，jinnianlai，yidongshebeidianchidexingnengyeyousuotisheng

，zaibijibendiannaoshangpeibeigaoxingnengdianchinengshiyonghuyoujihuiwanchenggengduodegongzuo。

 

事實上，研究人員確實在移動設備電池研發方麵取得了進展，隻是速度太慢
，幾乎不被人察覺。納紮爾說：“與(yu)兩(liang)年(nian)前(qian)相(xiang)比(bi)
，現(xian)在(zai)大(da)家(jia)關(guan)注(zhu)的(de)是(shi)更(geng)加(jia)快(kuai)速(su)的(de)處(chu)理(li)器(qi)以(yi)及(ji)更(geng)加(jia)明(ming)亮(liang)的(de)顯(xian)示(shi)屏(ping)。對(dui)於(yu)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)而(er)言(yan)，電(dian)池(chi)性(xing)能(neng)肯(ken)定(ding)有(you)提(ti)升(sheng)，可(ke)能(neng)隻(zhi)是(shi)人(ren)們(men)沒(mei)有(you)發(fa)覺(jiao)罷(ba)了(le)。”