手機(jī)的希望：鋰硫電池?
說一千道一萬，現(xiàn)在有希望應(yīng)用在手機(jī)上的高能電池是什么?因?yàn)榍懊嬲f的電池，基本都是作為動(dòng)力電池，應(yīng)用在汽車上面多，很難小型化。而我們常用的手機(jī)電池基本都是鈷酸鋰電池。因?yàn)楝F(xiàn)在鈷酸鋰電池的優(yōu)點(diǎn)很多，比如相對安全、耐循充放電循環(huán)、工作溫度范圍廣等等。即便是鋰聚合物電池，鈷酸鋰也應(yīng)用很多。
現(xiàn)在使用了大容量電池，在3、4G下依舊使用時(shí)間有限(圖：anandtech.com)
但是問題是，從1991年索尼開始量產(chǎn)到今天，鈷酸鋰電池的密度提升有限，也就是扛不住現(xiàn)在的手機(jī)對電池的消耗。我們需要在現(xiàn)有體積上，容量更大的電池來支持智能設(shè)備的續(xù)航，而這現(xiàn)在是全世界的軟肋。并且鈷酸鋰電池的主要原料，鈷，本身并不算地球上富集的元素，價(jià)格也在逐年上漲。
鋰硫電池是目前突破的主要方向，有望小型化用在手機(jī)上
目前基于鋰金屬的電池材料方案當(dāng)中，研究的比較多的是鋰硫電池。硫和氧是同族元素，所以鋰硫電池的反應(yīng)，有點(diǎn)類似鋰空氣電池，但是最大的不同是硫是固體。并且在理論上，鋰硫反應(yīng)的能量密度非常高，有望把現(xiàn)有鈷酸鋰電池的能量密度提升一個(gè)數(shù)量級，達(dá)到接近2000瓦時(shí)/公斤，電壓1.5V-2V。
實(shí)驗(yàn)室里面的鋰硫電池，問題非常多，距離產(chǎn)業(yè)化要走的路起碼還有5年以上
鋰硫電池的反應(yīng)很簡單就是2個(gè)鋰與一個(gè)硫結(jié)合形成Li2S，鋰失去兩個(gè)電子。但是問題同樣非常多。除了鋰和硫本身活潑的屬性之外，很大的問題是硫和硫化鋰的密度差距很大，這樣導(dǎo)致在反應(yīng)的過程中有膨脹……并且硫本身導(dǎo)電性很弱，也不利于充分利用反應(yīng)物。現(xiàn)在的辦法是炭做載體。關(guān)于鋰硫電池的研發(fā)投入非常大，但是至今也沒有工業(yè)化的希望。很多實(shí)驗(yàn)室里得到的結(jié)果，甚至連重復(fù)實(shí)驗(yàn)都很難做到，因?yàn)榉磻?yīng)很復(fù)雜，而反應(yīng)的雜質(zhì)有什么影響，也搞不清。恐怕能全部搞清楚也要段日子。
美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室展示它們的鋰硫電池，不過也是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品且不穩(wěn)定
當(dāng)然，除了上面說的幾個(gè)熱門電池，也有進(jìn)行其它前沿研究，但是研究的深度還不如上述的電池材料。這種全世界研究十幾年、得不到結(jié)果的狀況，在電子設(shè)備上不多，但是到電池這里，已經(jīng)卡住很多年了，參與研究不是幾個(gè)企業(yè)，而是幾乎全世界的科研機(jī)構(gòu)、公司都想取得電池突破，但是都無功而返。
結(jié)論：絕望，只能繼續(xù)忍受。如果你覺得自己是那個(gè)幸運(yùn)兒，并且足夠聰明，應(yīng)該從事電池的研究，只要新的可行充電電池專利是你的，財(cái)富躋身世界前100應(yīng)該問題不大，因?yàn)楝F(xiàn)在全球每年投入到電池研發(fā)上的資金加一起，恐怕已經(jīng)足夠?qū)⒁粋€(gè)人送上財(cái)富富豪榜前列了。而作為普通消費(fèi)者，恐怕依舊要繼續(xù)忍受我們目前不給力的電池，并且不知道什么時(shí)候會(huì)有突破，或許十年、二十年，而這種材料科技，正是一個(gè)國家科學(xué)研究能力的體現(xiàn)。
電池大戰(zhàn)正酣，鹿死誰手未知。
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