走近發(fā)展中的新型電池技術(shù)挑戰(zhàn)鋰電池

面對(duì)銀鋅電池和燃料電池的挑戰(zhàn)，鋰電池真的走到窮途末路了嗎？答案并不肯定。在過(guò)去的幾年間，鋰電池雖然事故頻發(fā)，但仍然有不少?gòu)S商在努力改良鋰電池，希望它能具有更高的安全性和更大的電量。

目前我們使用最多的是液態(tài)鋰電池(lithiumionbattery,簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)IB)，另外還有一種叫聚合物鋰電池(polymerlithiumionbattery,簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)Ip)的產(chǎn)品。它們所用的正負(fù)極材料是相同的，電池的工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同,液態(tài)鋰電池使用的是液體電解質(zhì),而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來(lái)代替,這種聚合物可以是“干態(tài)”的，也可以是“膠態(tài)”的。

方型鋰離子聚合物電池結(jié)構(gòu)

由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì)，所以與液態(tài)鋰電池相比，聚合物鋰電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點(diǎn)，因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼，從而提高整個(gè)電池的容量。聚合物鋰電池還可以采用高分子作正極材料，其質(zhì)量和能量將會(huì)比目前的液態(tài)鋰電池提高50％以上。此外，聚合物鋰電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰電池有所提高。

數(shù)碼相機(jī)上使用的鋰電池

在業(yè)界關(guān)注的安全性方面，由于采用了固態(tài)材料作為電解質(zhì)，聚合物鋰電池不會(huì)因?yàn)槎搪坊蛘咂渌虬l(fā)生爆炸或者燃燒，也不會(huì)因?yàn)楣ぷ鳒囟鹊奶嵘艿綋p壞。另外，聚合物鋰電池?zé)o需厚度驚人的鋼殼包裝，所以還能輕松實(shí)現(xiàn)更為輕薄的體積，適合制造超薄電池。聚合物鋰電池如此眾多的優(yōu)點(diǎn)，都是當(dāng)今液態(tài)鋰電池所無(wú)法比擬的。

聚合物鋰電池

雖然聚合物鋰電池有著壓倒性的優(yōu)勢(shì)，但是在成熟度和成本控制方面依然和主流的液態(tài)鋰電池有著明顯的差距。當(dāng)前液態(tài)鋰電池生產(chǎn)成本低，工藝成熟。而聚合物鋰電池在生產(chǎn)成本上遠(yuǎn)高于前者，特別是在需要多顆電芯并聯(lián)的場(chǎng)合，如在筆記本上，采用聚合物鋰電池所帶來(lái)的高昂價(jià)格并不是所有人都能接受的。不過(guò)在廠商的努力下，2008年聚合物鋰電池的售價(jià)開(kāi)始大幅下滑，有望逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液態(tài)鋰電池。

除了改良安全性，鋰電池在容量和充電速度方面也有了巨大的進(jìn)步。包括聯(lián)想、戴爾等廠商都已經(jīng)開(kāi)發(fā)出30分鐘甚至更快充電時(shí)間的鋰電池。在銀鋅電池和燃料電池最終成熟前，鋰電池仍將繼續(xù)發(fā)展，成為我們移動(dòng)設(shè)備主要的電力來(lái)源。

結(jié)語(yǔ)

從鎳鎘電池到鋰電池，我們見(jiàn)證了充電電池在性能和壽命上的蛻變。進(jìn)入一切皆移動(dòng)的數(shù)字時(shí)代，我們甚至需要電池能提供源源不斷的供電能力以及無(wú)需等待的充電時(shí)間。面對(duì)銀鋅電池和燃料電池的不斷發(fā)展，我們的數(shù)字生活必將因?yàn)殡娫吹母a(chǎn)生翻天覆地的變化。當(dāng)然，鋰電池不會(huì)坐以待斃，不斷的技術(shù)革新也將保持它的旺盛生命力。也許過(guò)不了幾年，我們就不再需要為筆記本續(xù)航能力擔(dān)心，充一次電用幾個(gè)月的手機(jī)也不再是天方夜譚。一個(gè)告別“電力短缺”的移動(dòng)新時(shí)代正快步向我們走來(lái)。