手机超长待机_手机又没电了！说好的超长待机啥时候实现

在今天的电子产品已经渗透到人类生活中的时候，在耳朵里能听到的最绝望的声音可能不再是“为什么他/她不爱我”而是“啊！为什么手机/电脑没电了？”< br>

手机没电，所以没有爱情！

对许多人来说，手机和其他电子产品早已成为“伴侣”的必需品，手机依赖电池就像我们依赖手机一样(没有手机我们就不能)甚至可以说，手机需求的增长和手机电量的迅速下降已经成为当代人生活中的主要矛盾之一。

锂离子电池瓶颈到来

近年来，锂离子电池有了许多“突破”。“双倍容量”、“长耐力”和“快速充盈”等关键词不断刺激着公众的神经。

，但下面的理性分析，又使这些华而不实的修辞充满色彩人们抱怨媒体标题具有误导性，没有有效解决当前的形势和困难。

不可否认，锂离子电池技术在不断进步然而，在一定程度上，锂离子电池一直徘徊在困难的瓶颈阶段。造成这一瓶颈的最根本原因是所谓的“物理上限”——锂离子电池存在理论的能量储存上限。

不幸的是，我们已经接近上限。

根据技术发展的“S曲线”理论，一种技术通常从诞生和发展到瓶颈，直到被另一种技术所取代锂离子电池也无法逃脱这个命运循环。

电池技术发展的S曲线

当旧电源增长乏力时，新电源总是会突然上升，支持新的发展在众多替代锂离子电池的技术中，锂空气电池可能是答案。当

谈论未来时，我们不敢放下100%的结论，而只是提供一种替代“锂离子电池”的技术

在开始时显示了它的优势。虽然锂空气电池

的名称相似，但“锂离子电池”和“锂空气电池”是完全不同的系统，所涉及的原理也非常不同。

“锂空气电池”的概念是在20世纪70年代首次提出的。其核心原理是锂与空气中的氧气反应，直接将产生的能量转化为电能

锂空气电池工作原理示意图| pixabi

这就像燃烧木头或煤。作为人类获取能量的最常见方式，原料与氧气的直接反应会产生极高的能量释放。据计算，锂空气电池的能量密度可达每千克12000瓦时，几乎是锂离子电池的10倍，甚至接近汽油的能量水平(每千克13000瓦时)

IBM官方网站推出的“电池500”项目。最后一项研究成果发表于2011年。尽管

遥遥领先，但锂空气电池正在悄然成长，并缓慢发展。让我们从IBM的“失败”开始，看看蓝色巨人倒下后发生了什么。

首先，有必要回顾一下锂空气电池的基本要点。锂空气电池由负极(金属锂)、正极(空气中的氧)和电解质组成虽然只有三个简单的部分，但每个部分的研究都面临着巨大的挑战。

以电解质为例以前，电池中常用的电解质是聚碳酸酯，它不仅易燃易爆，而且在充放电过程中会不断腐蚀电极。经过几次充放电后，锂空气电池甚至报废了。

2012年，牛津大学的化学家彼得·布鲁斯提出用一种叫做二甲基亚砜(DMSO)的电解质代替聚碳酸酯这种新电解质不太容易与电极反应。结果，他们成功地使锂空气电池循环100次，达到

。美国阿尔贡实验室的电池研究小组

。阿尔贡实验室的一个小组通过将一种叫做离子液体的材料与二甲基亚砜混合，成功地提高了电解质的稳定性。此外，他们还利用纳米技术在原始电极表面添加了一层保护膜。这两方面的设计大大减少了副反应的发生。该团队成功地将锂空气电池的循环记录提高到750次循环

，锂空气电池的原型能够循环750次循环| UIC.edu

。然而，电池行业的研究人员选择保持沉默。因为他们知道锂空气电池领域仍有无数问题悬而未决。其中，22个阿尔贡实验室的改进只是减缓了这种强氧化剂对电极的腐蚀速度。然而，这种潜在的安全隐患仍然隐藏在锂和空气之间的反应中。

对于这个问题，人们应该回到热力学的本质去寻找答案。我们都知道温度对化学反应的进程有很大的影响。如果环境温度升高到150℃以上，锂和氧之间的反应将优先生成氧化锂(Li22O的氧化相对温和，对电极的腐蚀将慢得多在

的不同温度下，锂和氧之间的反应自由能越低，反应就越有可能发生。|参考

不同中间产品对锂空气电池影响的示意图。|参考[5]

虽然储能能力变得更加强大，但无论怎么看，150℃都不是一个友好的温度。很难想象如何将一个类似铁板烧的电池放入手机的后盖，或者在热电炉上开车上下班。对于这个问题，研究人员暂时还没有找到合适的解决方案，这无疑给锂空气电池的实际应用带来了障碍。

旧技术，成熟与衰落；新技术的诞生和曲折电池的发展不可避免地伴随着这些起伏和困惑。一个问题的解决导致另一个甚至几个新问题。< br>

在无休止的往复运动中，锂空气电池还能给人类一个储存能量的答案吗？等着瞧。

作者:圆的正方形

排版:小霜

参考:

[1]了解机械的优势了解标准-空气电池。自然能源，2016，1，16128。< br>

[2]可逆和更高倍率2电池。科学2012，1223985.

[3]在类似空气的环境中具有长循环寿命的锂氧电池。《自然》，2018，7697，502.

[4]一种基于可逆四电子转化为氧化锂的高能量密度锂氧电池。科学2018，361，777.

[5]热锂氧电池提前充电。科学，2018，361，758.

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