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我们的电池技术为什么停滞不前?

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我们的电池技术为什么停滞不前?

2.人类的电池技术依然没有突破,这是怎么回事?

从锂电池普及到现在快三十年了把吧,说实在这三十年电池技术基本是上在原地踏步从干电池,到铅蓄电池,再到如今的锂电池,虽然新兴电池能出不穷,碳纤维电池,氢氧燃料电池等等都没法替代锂电池,这就是手机不能越做越小,电动汽车不能淘汰燃料起车的主要原因。能储能越高的电池爆炸威力越大。新兴大容量长续航小体积电池还没办法解决成本,安全等一系列问题,这些问题大多是材料方面的问题,研发新兴材料本来有时就像你刮**一样,偶然性比较强大,所以短时间内锂电池还没办法替代。

人类的电池技术依然没有突破,这是怎么回事?

  近几年来,随着人类科学技术的发展,我们身边的电子设备性能越来越强,而电池技术(或者说储能技术)已经到了瓶颈,甚至已经多年停滞不前,其中的原因是目前的电池技术难以有革命性的突破,而传统的化学电池性能已经接近理论极限。

  在十年前,非智能手机还是主流,一块900mA 量的可拆卸电池,可以给手机使用1~2天,而现在一块4000mA 量的手机,对很多人来说使用一天都很吃力。

  

  其实相对于十年前,人类的民用电池技术已经进步很大了,但是相对于电子产品本身的进步来说,电池技术远远落在后面;摩尔定律的指数增长也代表了电子技术的飞速发展,更大屏幕、更高的分辨率、更强的CPU、更多的黑科技加持,使得电子设备的电池不堪重负。

  

  锂电池以高能量密度和低物理密度,成为电子设备中电池的首选,其实从本质上说,无论是锂电池、镍氢电池还是干电池都是利用化学反应,来实现电能和化学能之间的相互转化,在电池体积一定的情况下,化学反应发生的能量转化是存在极限的,而且人类的电池技术已经快接近电池的储能极限。

  

  目前对电池技术的改进,也主要是在电极材料上做文章,比如厂商经常宣传的石墨烯锂电池等等,本质上还是锂电池,虽然能在充电速度、充放电效率上有所改进,但是对电池能量密度的提升微乎甚微,只要电池技术没在本质上进行改进,那么人类就无法跨过此次电池技术的瓶颈。

  

  目前因为电池技术受到发展限制的,主要是移动电子设备,电动汽车等等,一旦电池技术得到突破,那么很多产品将迎来春天,人类的科技也将实现一次飞跃,甚至会改变 格局,比如解决了电动车的电池技术,那么石油将逐渐成为历史,其 是不可估量的。

  目前解决电量焦虑的办法,无非是提高充电效率,增加产品的整体重量等等,这也是无奈之举,随着5G技术的普及,今后电子设备对电量的需求会加剧。

  

  如果电池技术一直得不到突破,那么我们也只能使用替 法,比如无线充电的技术已经很成熟了,如果能把这项技术进行普及,或许也是一种解决电量焦虑的不错办法。另外除了化学电池外,理论上还有核电池,超级电容、燃料电池等等。

  

  其中核电池要实现大功率放电的话体积难以缩小,而且核电池本身还带有核辐射,加上价格昂贵,所以很难在民用当中普及。

  超级电容最大的优势,就是拥有极快的充电速度和长久的充放电次数,但是库仑力实在太强,哪怕我们使用强度最高的材料,也难以提升超级电容的储能密度。

  

  燃料电池的储能密度虽然高,但很难实现小型化,尤其是难以应用在手持电子设备当中,不过可以应用在汽车当中。

人类电池技术并非完全停滞不前,但进展相对缓慢。电池采用电与化学反应相互转化的原理。自身化学的突破有很大的机会,不能形成电子工业的摩尔效应。如果以当今电子信息技术的发展速度来看传统产业,几乎所有的产业都是“停滞不前”的没有战线。

技术发展慢是正常的,快是特例。观人类千百万年的历史,在长河中,科技的发展一般是非常缓慢的。例如,旧石器时代占了近300万年,也就是说,人类用简单的石头作为工具用了很长时间,然后慢慢过渡到新石器时代,新石器时代也占了5000多年。可以说,技术突破对于人类来说,慢是很正常的事情。

即使是我们中国几千年的农耕社会,一头老牛,一部手工纺机,一把犁,一个灶台一个锅,一把菜刀,已经足够一家子生活一辈子了,几千年来大部分人都是这样过来的。像铁器,造纸,印刷,火药这些技术的突破,往往都在某个时间段突然发生,并不是连贯性的发明创造,需要好几代人的时间来完成的。只有工业革命发生以后,人类互相配合研发生产的社会体系进入了正规,技术的发展才相对快了一点,但是一项技术颠覆性创新,也需要上百年甚至更长的时间来突破。

想出一个概念并不难。困难的是如何使它工业化、廉价、稳定和可靠,以便用户能够使用和购买它。这是电池技术突破的大难点。

好了,今天关于“我们的电池技术为什么停滞不前?”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的介绍对“我们的电池技术为什么停滞不前?”有更全面、深入的认识,并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。