隨著全球電力需求的上升，我們正在尋求更好的電池技術(shù)，下一代新電池技術(shù)不僅要讓智能手機(jī)長時(shí)間充電變得更短，還要讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航航程更遠(yuǎn)，在儲(chǔ)存太陽能和風(fēng)能出現(xiàn)的能源上擁有更巨大的電池儲(chǔ)能容量。
在過去的25年中，鋰離子電池一直占據(jù)主導(dǎo)地位。在相對較小的空間和重量中包含大量的能量，這些關(guān)于移動(dòng)電話和電動(dòng)汽車的需求比以往更大。事實(shí)上，用匯豐銀行的保羅·布洛克瑟姆的話說，2017年是鋰離子電池的極限。該商品的價(jià)格上漲了240％。2015年鋰離子電池占鋰離子電池使用量的比例為35％，高于2007年的25％，電動(dòng)汽車，手機(jī)和個(gè)人電腦占該市場的60％。然而，關(guān)于那些看到手機(jī)電池突然耗盡的人來說，鋰離子電池的局限性是顯而易見的。人們越來越關(guān)注尋找下一代新電池技術(shù)的替代技術(shù)。研究公司CCSInsight表示，“現(xiàn)有的鋰離子電池及相關(guān)充電技術(shù)已經(jīng)到了極限?！?/p>
三星在去年十一月透露，它開發(fā)了一種基于“石墨烯球”的技術(shù)，可以將其電池容量提高45％，并將充電速度提高五倍。熱衷于把GalaxyNote7手機(jī)中爆炸性電池的記憶拋在身后，三星一直在為電池研究投入大量精力，并且歡迎基于石墨烯的動(dòng)力裝置僅需12分鐘即可完全充電的消息受到很多人的歡迎，然而，這項(xiàng)技術(shù)與高通的快速充電系統(tǒng)類似，實(shí)際上只是鋰的增強(qiáng)而非替代。
石墨烯一直被視為未來能源需求的重要組成部分。下一代新電池技術(shù)正在研究的其他替代品包括燃料動(dòng)力電池，光合用途，固態(tài)技術(shù)，鈉離子，太陽能，泡沫，鋁石墨，沙子甚至人體皮膚。其中許多具有比鋰離子電池更安全或更豐富的優(yōu)勢，鋰離子電池的生產(chǎn)重要由少數(shù)公司主導(dǎo)。然而，對這些技術(shù)的研究在很大程度上仍然存在于實(shí)驗(yàn)室中，幾乎沒有跡象顯示即將完全商業(yè)化。氫燃料動(dòng)力電池最早發(fā)明于19世紀(jì)30年代，長期以來被視為鋰離子電池最可行的替代品。然而，自20世紀(jì)90年代氫氣開發(fā)的鼎盛時(shí)期以來，該技術(shù)一直受到高材料成本的阻礙。在利用氫氣作為替代能源方面取得了一些進(jìn)展，但最終目標(biāo)是使用燃料動(dòng)力電池來改造運(yùn)輸市場。日本在豐田和本田都在推動(dòng)技術(shù)發(fā)展方面處于領(lǐng)先地位。但它仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。智能能源是一家英國燃料動(dòng)力電池公司，與開發(fā)智能手機(jī)技術(shù)相關(guān)聯(lián)，在承認(rèn)銷售崩潰可能導(dǎo)致股東價(jià)值很小或沒有價(jià)值之后，于十月份悄然出售給其投資者之一。要電池創(chuàng)新的一個(gè)領(lǐng)域是可穿戴技術(shù)的新興市場。剛性電池不適用于智能等新興領(lǐng)域，因此學(xué)術(shù)界一直在開發(fā)更靈活的模型。八月曼徹斯特大學(xué)的研究人員透露，他們已經(jīng)開發(fā)出使用石墨烯氧化物的技術(shù)，以創(chuàng)造一種可以印在織物上的類似墨水的物質(zhì)。這種墨水與棉花相同靈活，可作為固態(tài)柔性超級電容器，可快速為電子元件充電。
石墨烯研究所研究員NazmulKarim博士表示，這一突破是新型充電技術(shù)發(fā)展的重要一步。“它將開辟一條環(huán)境友好且具有成本效益的智能電子紡織品的可能性，可以同時(shí)儲(chǔ)存能量并監(jiān)測人類活動(dòng)和生理狀況，”他說。與此同時(shí)，一家荷蘭公司開發(fā)出一種僅使用水和鹽的可持續(xù)電池。AquaBattery開發(fā)了一種系統(tǒng)，其中含有微咸水流過一疊膜以儲(chǔ)存能量。第一個(gè)“藍(lán)色電池”試點(diǎn)項(xiàng)目于十一月在荷蘭代爾夫特市開始，以證明將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的系統(tǒng)與AquaBattery所說的相同可擴(kuò)展。最初參與藍(lán)色電池概念的團(tuán)隊(duì)成員MeiNelissen在TedX的一次演講中表示，當(dāng)它證明系統(tǒng)能夠正常工作時(shí)，它開啟了解決問題的可能性?？稍偕茉葱袠I(yè)面對的重要難題–儲(chǔ)存能量，以便在風(fēng)不吹，太陽不發(fā)光時(shí)使用。這仍然是電池市場的挑戰(zhàn)。在這里和現(xiàn)在，需求呈指數(shù)級上升，特別是在智能手機(jī)市場，消費(fèi)者在手機(jī)電量不足時(shí)熟悉“紅區(qū)恐慌”。藍(lán)色電池在十月贏得了埃森哲的“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”獎(jiǎng)，但該系統(tǒng)仍遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。Deloitte的技術(shù)，媒體和電信研究主管PaulLee表示，他預(yù)計(jì)不會(huì)很快改變。“在未來五年內(nèi)，鋰離子電池可能仍然是智能手機(jī)中幾乎所有電池的基礎(chǔ)。目前，似乎沒有新電池一代的電池技術(shù)可以發(fā)展到足以被測試和考慮到可以取代鋰離子電池的供應(yīng)鏈?！?/p>
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