现在手机电池技术为什么停滞不前?

现在手机电池技术为什么停滞不前?

现在手机的性能或者说设计都在飞快的进步,每一年都有不一样的变化,可为什么唯独电池一直没有明显进步?

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电池技术不是没有进步,而是一直在进步。

现在手机电池技术为什么停滞不前?


1.先说近的。以使用量最大的锂电池:18650圆柱形电池为例。大概10年前最大容量仅为2.6Ah。现在已经有3.6Ah容量的了。


2.再说稍远一些的。锂电池经历了满电电压4.10、4.20、4.35三个阶段,也就是最近20年的事情。伴随着满电电压的提高,实际上是材料改变带来的技术进步造成的。


3.其他电池。太久远的不说,说一些我们接触得到的。①一次性电池,以前是碳性干电池,现在基本是碱性电池,大电流放电得到很大的改善。②汽车电瓶,以前是铅酸蓄电池,里面是稀硫酸需要定期加水。现在是铅钙免维护电池,不需要加水了。③我们常用的5号充电电池(一号等一样)镍镉电池,被镍氢电池取代了(容量从500mAh涨到2000mAh用时不到20年)。


综上,电池一直在进步,我们之所以不满意主要有以下几点:


1.相对芯片的进步,电池进步比较慢。至少是最近40年来,芯片基本是以18个月翻一翻的超高速度在进步。放眼整个人类历史,也没有什么东西能够持续以这么高的速度提升这么长时间。电子计算机从最初的5000次/秒到现在太湖之光12.5亿亿次/秒。


2.便携电器的功能越来越多。为了实现越来越多的功能必然需要更多的电量,但是电池的进步跟不上我们的需求。以手机为例。刚开始大哥大砖头那么大只能打电话。后来手机越来越小,待机时间越来越长。10多年前待机一周的手机随便找。现在你要找待机一个月的功能手机也是有的。但是现在手机的功能已经远不是打电话了,听音乐、看视频、上网电脑的大部分功能。已经全部用电池供电了。对电池的要求能不高?


3.厂家的策略。厂家吸取了诺基亚的教训,一台手机用太久了,厂家就要死了。所以现在普遍设计手机一天一充,并留一点余量。按锂电池的寿命:500个循环寿命降到70%左右。大概2年后,手机就不能保证一整天的使用了,逼着你换手机。


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电池的容量其实一直在进步。只是,你看不到。

因为:电池进步后手机越做越薄了。10年前的联想乐phone,电池容量1500ma。现在都是3000以上了。就算是360手机5000毫安电池。其大小也与十年前1500ma相差不大。也就是说。电池进步了3倍。但是不管用。屏幕越来越大。CPU越来越强。消耗的电量越来越多了。10年前的功能机。800ma就能待机1周。使用2天。但是今天360的超大电池。待机也不过一周。使用??16小时就顶天了。因为你现在的游戏不是当年的游戏了。屏幕6.2寸比当年2.8寸屏幕大了6倍不止。但是耗电仅仅是当年2-3倍。清晰度还高得多。所以。一直在进化。但是一直不够用。

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电池能把厂商做死?逗逼
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2a8q00b506 编辑专家

现在比较热门的一个是无线充电,一个是超级电容,还有核电池。


1、核电池:现在已经不是什么黑科技了,早在2006年,中国原子能科学研讨院就研制出了我国第一个钚238同位素电池,这是给探月工程准备的。还有,核动力心脏其实也都研究出来了,但是很遗憾的是,核能电池虽然技术已经日渐成熟,但还是太贵了。不具备大规模商用的条件。


2、超级电容器:是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置,与传统电容器相比,它具有较大的容量、能量密度,较宽的工作温度范围和较长的使用寿命;而与蓄电池相比,它又具有较高的比功率,且对环境无污染,现已广泛应用于混合电动汽车、大功率输出设备等多个领域。但缺点就是,超级电容本身能量密度低,体积都比较大,什么时候能迷你化,那电池的革命也就来到了。


3.无线充电:这个技术相信大家都听过,目前已经应用在手机上了,这个技术看似比较成熟,但是实际上还是无法解决两个问题:能量损失和充电效率的问题。


理论上,能量在传播的过程中无可避免的会产生损失。其中,固体的传播损失最小、液体其次、空气最差。所以所谓的无线充电从根本上是无法解决这一问题,即使技术有所突破和提高,只不过是损失多少的问题,但是随着传输距离的增加,损失将会增加。这是能量守恒的定理所决定的,所以无线充电只不过是看似具有前景,实际上不过是海市蜃楼罢了。


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670o168b37 编辑专家

首先,在电池方面,目前研究的大有人在,但是能带来锂电池技术革命性进步的,在这几年内恐怕很难有人做到,锂电池还将陪伴人类很长一段时间。


但是我们不能说电池技术没有发展,停滞不前,其实人类的电池技术一直在发展,但是发展的速度明显赶不上新科技的电量消耗。


最明显的例子就是手机电池了,现在人们最担心的事就是手机没电了。十年前的手机里的锂电池跟现在手机里的锂电池肯定没法比,可十年前手机用的是小的黑白屏,现在的手机基本上是5存以上的大彩屏,以前手机只可以用来打电话或发短信,现在的通讯、游戏、娱乐、社交等统统在手机上实现,手机很快就没电了,所以你想当然的认为手机电池技术没有发展了。


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人类的电池技术一直在发展,但发展的速度赶不上新科技对电量消耗
现在手机电池技术为什么停滞不前?

最明显的例子,就是手机电池了,现在人最担心的就是手机没电了。谈到停滞不前,十年前手机里的锂电池和现在的锂电池肯定没法比,可十年前手机用的是小的黑白屏,现在手机是5寸以上的大彩屏,以前手机只需要打电话或发短信,现在都是重度依赖,通讯,游戏,社交,娱乐统统在手机上,一天机不离手。

而锂离子电池都已经应用了20年了,靠锂离子通过电解液在钴酸锂正极和碳负极间运动来实现充放电,基本原理很清楚,电池性能的进步空间有限了。最新的研究也都是开发出新型的正负电极材料,实现稳定的充放电循环,但科研进展报道的很多,但涉及到商业化应用,最大的问题就是制备成本过高。

当前也有一些石墨烯电池的研究和报道,更多的是炒作石墨烯的概念。例如,现在有一些石墨烯电池的研究和报道,但更多的是对石墨烯的概念炒作,他们也只是把石墨烯这种明星材料少量的添加到锂离子电池中去,算是掺杂了石墨烯的锂离子电池。石墨烯在电池里或者增加电解液的导电性用,或者直接掺在负电极材料中,有很多高性能的类似报道,然而综合性能也难以实现突破,受限于石墨烯材料的价格和制备工艺,短期也没法实现纯石墨烯电极的应用。


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电池技术其实是在不断进步的,你之所以感觉不到明显的进步,那是因为只要电池技术进步一点,马上就有新的应用方式把进步的电池容量榨干,举个例子你就明白了,比如我们知道芯片制造技术不断提高,基本每一年半就能把实现同样计算能力的集成电路功耗降低1/4-1/3左右,但是我们并没有看到我们的手机因此就续航增加了,这是因为人们立即就把新技术制造的芯片处理速度提高,速度提高就需要多消耗一些电力,最后又把本来节省的电力有消耗掉了。所以我们每次都只能看到手机芯片速度越来越快,功能越来越多,却难以看到手机续航增加,同样道理,即使手机电池容量事实上是在不断提高,但是手机上的APP功能越来越多,立即就榨干了电池新技术带来的续航提高。所以说,我们基本上永远都只会感觉电池不够用,因为哪怕真的产生了电池容量翻倍的技术,马上APP就会开发出更多功能出来,把多出来的电能消耗掉,而手机续航还是维持原样。人们之所以选择用新技术来增加手机的能力,而不是增加续航,其中的关键因素其实是人类的欲望是无穷的,总想让手机的功能越来越多,速度越来越快。再举个例子,比如我们总是不断提高手机的上网速度,现在手机的下载速度几乎是10年前的几十倍,为什么手机厂商不维持原来手机的上网速度,把节约下来的电能用来延长手机的续航呢?那是因为人类永远都不满足当前手机的上网速度,即使你把上网速度明年就提高100倍,因为等你提高100倍后,你还会想要再提高1000倍,这就是人类的欲望,而人类的欲望是无穷的。今天像通话,明天想视频,后天想高清视频,后后天想超清视频,大后后天想虚拟现实,大大后后天想手机冬天做暖手宝,夏天做户外制冷空调,然后是手机做电动滑板,手机做飞机带人上天,手机做星际旅行,超光速传输,你看人类的欲望那个电池够用!!!!!

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目前,应用于消费电子的锂电池,在负极材料方面大多采用石墨材料,正极方面多是钴酸锂。


现在手机电池技术为什么停滞不前?


锂电池的原理非常简单,就是正极、负极依赖于氧化还原反应,带电的锂离子在电解液中来回穿梭。目前,在消费电子领域,锂电池的正极用料是钴酸锂,负极用料也一直都是石墨。虽然在负极材料方面,石墨烯取得突破性进展,但是无法商业化,因为石墨烯太太太贵了。


所以,要实现电池的革命,就要从正负极的用料上做文章,要找到比石墨和钴酸锂更好、更便宜的搭档才行。而这一过程,需要不断的尝试,就像当初爱迪生发明灯泡一样,需要的不是智慧,更多的是运气了。


所以,目前业内人士对锂电池的进步也都持有比较悲观的态度。


当然,既然锂电池的处境这么尴尬,人类也在想如何跳过锂电池,寻求一种全新的电源解决方案。


现在比较热门的一个是无线充电,其实它的普及也许就在一夜之间。毕竟,它所耗费的电能并不多,只是这个商业模式如何建立,目前还不确定。苹果已经开始采用这一技术,总体来说,无线充电是距离我们最近的一项技术了。


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