电量焦虑者的福音，电池技术终于迎来新突破

其中很大的一部分，要归结于材料技术，为它背锅的头号苦主，就是电池。

姑且不论行内专业人士，仅仅是作为一名普通用户，感觉最明显的，就是手机续航。

最近十几年来，一直没有什么突破性进展。

这年头，还想要续航超强的手持设备，你只有两个选择：

A - 回归诺基亚的怀抱

真正的“锤子手机”

B - 用它

劲量 Power Max p18K，18000毫安电池

都不选，只能选择死亡。

好在，拯救世界的科学家出现了。

澳大利亚莫那什大学的研究团队，公布了一项重大研究成果：

通过改进过的阳极生产工艺，制造出有望让手机续航突破5天的新型锂-硫电池：

而且，也将可能使电动汽车的单次充电续航里程，突破1000公里大关。

这可能是近年来，最有商业化前景的电池技术进展。

如果可以成功地，以这个水准实现大规模生产，现在的主流移动设备和电动车电池，都将落入“退群”的边缘。

为什么这种电池这么dio？坐好，来听机哥掰一掰。

现在我们手机里最普遍使用的，全都是这样的锂离子电池。

但其实，这只是个简称，它的全称，是锂聚合物电池。

虽然同样是姓“Li”，但它和机哥刚刚提到的锂硫电池还是有不小差别的。

锂聚合物电池，本质上是锂离子电池，依靠的是钴锂氧化物和负极中的碳元素来产生电流。

基本设计，和去年获得诺贝尔奖的锂离子电池原型并没有明显的差别。

但锂聚合物电池通过将原来液态的电解质，替换为了胶质固态的聚合物，让它变得更加安全。

而在锂硫电池里，阳极的材料，使用的是硫元素，阴极中锂离子向阳极硫化物转移，产生电流。

小本本记一下，明天要考

看到这图，是不是又回想起被材料化学支配的恐惧？

看不懂也木有关系，我们只需要知道，锂硫电池的优点，相当多。

最主要的，是能量密度大。

理论估算，Li-S 体系的能量密度，高达 2600 瓦时每千克，几乎是锂离子电池的 10 倍。(2600 vs 265)

在实际运用下，锂硫电池能量密度也至少是锂电池的两倍以上，一个顶俩。

可以以更小的的体积，提供更长的续航。

其次，锂硫电池的重量很轻，同体积下和水差不多重。

其三，便宜，硫是一种很便宜的原材料。

而且，它还有一个很重要的加分项——环保，生产流程废料毒性小。

绿色，让人快乐。

这么多优点，几乎全程在吊打锂电池，为啥到现在还是没有成功商用？

因为，缺点也很明显。

锂硫电池会在阳极的多硫化物中，出现坑爹的穿梭效应 (shuttle) 。

原理很复杂，为了保护各位的脑子和机哥的肝，长话短说。

阳极材料中的硫，会随着反应过程，在电池中反复横跳，长此以往，就会让电池性能断崖式下跌。

要知道，现在的传统锂电池，拿 iPhone 举个例子，性能衰减的门槛是 500 次充放循环。

而锂硫电池可能只有 200 次上下。

更坑爹的是，它的电池容量虽然超高，但因为硫的材料特性，会在充电时膨胀，从而让电池裂开。

这很危险，电池胀了，机也就废了。

澳洲莫那什大学的科学家们，解决的就是锂硫电池的膨胀问题。

她们通过重新设计硫阳极的设计工艺，在材料中留下空隙，留下膨胀的空间。

经过改进之后，对反复充电-放电的耐久度也非常稳定。

在经过 200 个充放循环后，还能保持 99% 的电池效率。

这种电极的加工方式，已经申请了专利，并成功地在德国做出了第一个原型。

据说，中国和欧洲的电池厂商已经对大规模量产表示出了兴趣。

大家都认为，锂硫电池，是现用锂离子/锂聚合物电池的继任者。

各家厂商都在做商业化的尝试，比如说索尼。

早在 2015 年，日经新闻曾经报道过，索尼也在开发商用化的锂硫电池，预期能为手机增加 40% 的续航时间。

然而 2020 年已经到了，索尼大法，在吗？

解决了关键技术问题之后，距离成功的大规模量产，已经又进一步。

电池界已经出现过好几次“全村的希望”。

虽然如此，它们仍然是在锂离子电池里面，矮子里拔高个。

比如说前两年，被炒到飞起的石墨烯，通过在电池的负极中，掺杂石墨烯碎片。

希望能用这样的方法，提高导电性能。

但那些声称“成功量产”的，已经翻车。

还有三星永远还在“快了”阶段的球形石墨电池，在产出一片论文后，杳无音讯。

这样看来，把希望寄托于Li-S电池无疑是更加靠谱的一种解决方案。

在这之后，我们可以预见，手机设计终于可以摆脱“给电池腾位置”的苦逼阶段，为所欲为。

超薄、超清、超长续航，都可以陆续安排上。

而且，还会更便宜。