電量焦慮者的福音，電池技術終於迎來新突破

其中很大的一部分，要歸結於材料技術，為它背鍋的頭號苦主，就是電池。

姑且不論行內專業人士，僅僅是作為一名普通用戶，感覺最明顯的，就是手機續航。

最近十幾年來，一直沒有什麼突破性進展。

這年頭，還想要續航超強的手持設備，你隻有兩個選擇：

A - 回歸諾基亞的懷抱

真正的“錘子手機”

B - 用它

勁量 Power Max p18K，18000毫安電池

都不選，隻能選擇死亡。

好在，拯救世界的科學家出現了。

澳大利亞莫那什大學的研究團隊，公布了一項重大研究成果：

通過改進過的陽極生產工藝，製造出有望讓手機續航突破5天的新型鋰-硫電池：

而且，也將可能使電動汽車的單次充電續航裏程，突破1000公裏大關。

這可能是近年來，最有商業化前景的電池技術進展。

如果可以成功地，以這個水準實現大規模生產，現在的主流移動設備和電動車電池，都將落入“退群”的邊緣。

為什麼這種電池這麼dio？坐好，來聽機哥掰一掰。

現在我們手機裏最普遍使用的，全都是這樣的鋰離子電池。

但其實，這隻是個簡稱，它的全稱，是鋰聚合物電池。

雖然同樣是姓“Li”，但它和機哥剛剛提到的鋰硫電池還是有不小差別的。

鋰聚合物電池，本質上是鋰離子電池，依靠的是鈷鋰氧化物和負極中的碳元素來產生電流。

基本設計，和去年獲得諾貝爾獎的鋰離子電池原型並沒有明顯的差別。

但鋰聚合物電池通過將原來液態的電解質，替換為了膠質固態的聚合物，讓它變得更加安全。

而在鋰硫電池裏，陽極的材料，使用的是硫元素，陰極中鋰離子向陽極硫化物轉移，產生電流。

小本本記一下，明天要考

看到這圖，是不是又回想起被材料化學支配的恐懼？

看不懂也木有關係，我們隻需要知道，鋰硫電池的優點，相當多。

最主要的，是能量密度大。

理論估算，Li-S 體係的能量密度，高達 2600 瓦時每千克，幾乎是鋰離子電池的 10 倍。(2600 vs 265)

在實際運用下，鋰硫電池能量密度也至少是鋰電池的兩倍以上，一個頂倆。

可以以更小的的體積，提供更長的續航。

其次，鋰硫電池的重量很輕，同體積下和水差不多重。

其三，便宜，硫是一種很便宜的原材料。

而且，它還有一個很重要的加分項——環保，生產流程廢料毒性小。

綠色，讓人快樂。

這麼多優點，幾乎全程在吊打鋰電池，為啥到現在還是沒有成功商用？

因為，缺點也很明顯。

鋰硫電池會在陽極的多硫化物中，出現坑爹的穿梭效應 (shuttle) 。

原理很複雜，為了保護各位的腦子和機哥的肝，長話短說。

陽極材料中的硫，會隨著反應過程，在電池中反複橫跳，長此以往，就會讓電池性能斷崖式下跌。

要知道，現在的傳統鋰電池，拿 iPhone 舉個例子，性能衰減的門檻是 500 次充放循環。

而鋰硫電池可能隻有 200 次上下。

更坑爹的是，它的電池容量雖然超高，但因為硫的材料特性，會在充電時膨脹，從而讓電池裂開。

這很危險，電池脹了，機也就廢了。

澳洲莫那什大學的科學家們，解決的就是鋰硫電池的膨脹問題。

她們通過重新設計硫陽極的設計工藝，在材料中留下空隙，留下膨脹的空間。

經過改進之後，對反複充電-放電的耐久度也非常穩定。

在經過 200 個充放循環後，還能保持 99% 的電池效率。

這種電極的加工方式，已經申請了專利，並成功地在德國做出了第一個原型。

據說，中國和歐洲的電池廠商已經對大規模量產表示出了興趣。

大家都認為，鋰硫電池，是現用鋰離子/鋰聚合物電池的繼任者。

各家廠商都在做商業化的嚐試，比如說索尼。

早在 2015 年，日經新聞曾經報道過，索尼也在開發商用化的鋰硫電池，預期能為手機增加 40% 的續航時間。

然而 2020 年已經到了，索尼大法，在嗎？

解決了關鍵技術問題之後，距離成功的大規模量產，已經又進一步。

電池界已經出現過好幾次“全村的希望”。

雖然如此，它們仍然是在鋰離子電池裏麵，矮子裏拔高個。

比如說前兩年，被炒到飛起的石墨烯，通過在電池的負極中，摻雜石墨烯碎片。

希望能用這樣的方法，提高導電性能。

但那些聲稱“成功量產”的，已經翻車。

還有三星永遠還在“快了”階段的球形石墨電池，在產出一片論文後，杳無音訊。

這樣看來，把希望寄托於Li-S電池無疑是更加靠譜的一種解決方案。

在這之後，我們可以預見，手機設計終於可以擺脫“給電池騰位置”的苦逼階段，為所欲為。

超薄、超清、超長續航，都可以陸續安排上。

而且，還會更便宜。