移動(dòng)科技對(duì)電池有一定的依賴性。我想這一點(diǎn)人人皆知，因?yàn)槿藗兠客矶夹枰o移動(dòng)設(shè)備充電。相比下一代商業(yè)電池，目前的鋰電池屬于輕量級(jí)、具有成本效益、可充電且能提供更高能量密度，是用于移動(dòng)設(shè)備供電的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。誕生于20世紀(jì)70年代的鋰電池技術(shù)正接近其理論極限，其性能已跟不上目前移動(dòng)技術(shù)發(fā)展的步伐，以下幾點(diǎn)便是佐證：除了其繁瑣的夜間充電，最新的產(chǎn)品介紹都在規(guī)避電池問(wèn)題，并不斷完善運(yùn)行時(shí)間，包括無(wú)線充電和移動(dòng)電池等。這僅僅是一個(gè)開(kāi)端，尋求更好的電池之旅正在繼續(xù)。但同時(shí)，目前又存在緊迫性，因?yàn)殡姵厥芟薜那闆r不僅僅在于消費(fèi)類電子產(chǎn)品，還在于電動(dòng)汽車行業(yè)和相關(guān)的清潔能源產(chǎn)業(yè)。2013年11月，美國(guó)能源局甚至投入1.2億美元，用于在未來(lái)的5年內(nèi)開(kāi)發(fā)一項(xiàng)改變行業(yè)游戲規(guī)則的電池技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)使電池的使用壽命延長(zhǎng)5倍。這項(xiàng)舉措也引發(fā)了一系列的活動(dòng)，以下便是有關(guān)未來(lái)電池發(fā)展的理念。

錫納米晶體鋰電池

電池通過(guò)共享一個(gè)共同的電子載體，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。目前，鋰電池通過(guò)將鋰離子從負(fù)電極(陽(yáng)極)發(fā)送至正電極(陰極)，以此進(jìn)行發(fā)電，反向亦然。電極通常由鈷、石墨、錳、鎳組成，其不吸收所有的鋰離子。錫是一種更為理想的電極，但錫晶體吸收離子后體積會(huì)比原來(lái)大三倍，而釋放離子后體積又會(huì)縮小，就像一塊海綿。為了處理體積變化，來(lái)自ETH Zurich（蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院）無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和Empa（瑞士聯(lián)邦材料測(cè)試與研究實(shí)驗(yàn)室）的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一款由小型錫晶體構(gòu)成的納米材料，其可以有效地吸收和釋放鋰離子，因此可以將電池的功率提升一倍。

金屬空氣電池

金屬空氣類電池的金屬電極不與液體發(fā)生反應(yīng)，而是與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，以此產(chǎn)生電流。而最具潛力的電極材料似乎是鋰和鈉，但鋁和鋅也被研究過(guò)。事實(shí)上，鋅空氣電池，如Renata ZA675DP6已經(jīng)用于助聽(tīng)器市場(chǎng)。

雖然鋰空氣電池的發(fā)展仍處于起步階段，但這項(xiàng)技術(shù)卻十分具有前景。從理論上講，鋰空氣電池比鋰電池的能量高5至10倍，故而對(duì)于電動(dòng)汽車行業(yè)極富吸引力。鋰空氣電池的高能量可以使電動(dòng)汽車行駛1000英里，而使用現(xiàn)有的鋰電池，行駛距離平均不過(guò)125英里。

理論而言，鈉空氣電池的能量比鋰空氣電池低，但卻更加穩(wěn)固且更容易創(chuàng)建，且其比目前使用的鋰電池更具效率。有關(guān)鈉空氣電池的測(cè)試也表明，其實(shí)際儲(chǔ)存能量比鋰空氣電池要高。

液態(tài)金屬電池

Ambri公司由MIT（麻省理工學(xué)院）創(chuàng)立，得到了比爾·蓋茨的支持。其開(kāi)發(fā)了一款使用熔鹽電解質(zhì)的電池，并覆蓋在液態(tài)金屬中。液態(tài)金屬電極之間的差異——低密度負(fù)極和其它高密度正極便形成了電壓。Ambri也獲得了美國(guó)能源局高風(fēng)險(xiǎn)初級(jí)階段ARPA-E項(xiàng)目690萬(wàn)美元的資助，旨在開(kāi)發(fā)針對(duì)能源儲(chǔ)存應(yīng)用程序的技術(shù)，使能源系統(tǒng)更加高效。

更多有關(guān)新電池的概念

其它新電池概念包括鋰-硫，其能量密度是目前鋰電池的3至5倍；還有綠色技術(shù)的糖動(dòng)力生物電池，除了高能量密度，其也是下一代電氣化電池發(fā)展的新概念。這是一場(chǎng)競(jìng)賽，究竟誰(shuí)能勝過(guò)鋰電池脫穎而出，讓我們拭目以待。但無(wú)論誰(shuí)是最終的王者，消費(fèi)者都會(huì)受益無(wú)窮。