分析師揭秘:如何解決充電電池的“衰亡”問(wèn)題?
Isidor Buchman描述的這個(gè)過(guò)程,就是指電池的負(fù)極在成千上萬(wàn)次的化學(xué)變化中逐漸變質(zhì)的過(guò)程。構(gòu)成負(fù)極的鋰化合物在化學(xué)反應(yīng)中不斷地吸收和釋放鋰離子,同時(shí)自身的結(jié)構(gòu)也發(fā)生著改變,導(dǎo)致離子的交換變得困難。打個(gè)通俗的比方,這就像是一塊廚房的抹布,在經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的洗滌、擰干之后,變得破爛不堪,最后徹底失去作為抹布的功能。(下圖是工作溫度和電池剩余容量的圖表)
對(duì)電池更大的威脅,是其內(nèi)部無(wú)數(shù)次化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的一些金屬游離物質(zhì),這種金屬物質(zhì)會(huì)在負(fù)極上大量聚集,同時(shí)在正極上也會(huì)有少部分聚集。最終導(dǎo)致兩極上都形成一種金屬鍍層,這對(duì)于電池工作是極其不利的。
另外電池中的電解質(zhì)也能夠破壞電極。他們逐漸氧化負(fù)極,并且在上面留下銹跡,阻塞鋰離子流動(dòng)。電極被電解質(zhì)逐漸地侵蝕會(huì)引發(fā)很嚴(yán)重的后果,比如電池老化、電極的吸納離子能力降低、電解質(zhì)成分變化、電池表面被腐蝕。這些電解質(zhì)真正可以稱得上是電池殺手了!
董事長(zhǎng)Isidor Buchman認(rèn)為:當(dāng)今市面上的電池都無(wú)法有效抑制這個(gè)老化過(guò)程。但是這并不代表沒(méi)有解決方案,只是因?yàn)橄M(fèi)者不想在購(gòu)買電池上花太多的銀子,因此電池的制造商就只能本著低成本的原則了。市場(chǎng)需求決定了產(chǎn)品性能,消費(fèi)者不想電池的價(jià)格太貴,但又要求它體積盡量小、待機(jī)盡量長(zhǎng)。無(wú)奈之下,這就只能犧牲電池的壽命了。因此,現(xiàn)在市面上充斥著廉價(jià)、小巧、超長(zhǎng)待機(jī)、但壽命短的可怕的電池。
此外還有部分人為的因素,促成了這些昂貴電子產(chǎn)品的短命。你會(huì)注意到,人們通常每?jī)赡昃鸵獣?huì)換一次手機(jī),并非手機(jī)壞了而是因?yàn)樗麄兯炗喌馁?gòu)機(jī)合同只有兩年的期限,這促使他們?cè)趦赡曛笾匦赂鼡Q手機(jī)。同樣本本更替的時(shí)間也長(zhǎng)不了多少。
看你是不是也會(huì)經(jīng)常有這樣的想法:兩年前買的iPod用的還很好,但是不知道為什么,你現(xiàn)在又想換一個(gè)新的了。一代蘋(píng)果gen unibody本本還沒(méi)有過(guò)時(shí),但是你已經(jīng)又被13英寸的新一代Air吸引住了,是不是這樣呢?所以我們也不能總是把電子產(chǎn)品更換的原因歸結(jié)到電池老化上,盡管這的確是個(gè)重要誘因。
怎樣改善現(xiàn)狀?
時(shí)間促使變革,電池技術(shù)也同樣如此。Buchman說(shuō):目前鋰離子電池的容量已經(jīng)基本上達(dá)到了極限,但是好在新的技術(shù)已經(jīng)初露端倪。目前的研究大都集中在如何改進(jìn)電池的負(fù)極上。傳統(tǒng)的負(fù)極是由碳構(gòu)成的,但是有些研究已經(jīng)試圖通過(guò)混入少量硅來(lái)提高電池容量。在英國(guó)電池制造商正在試圖通過(guò)合成一種新的化合物來(lái)研制更好的電池。
得益于電池技術(shù)的不斷革新,電動(dòng)汽車發(fā)展勢(shì)頭迅猛。不同于Apple或Dell這樣的公司,汽車產(chǎn)業(yè)不能接受僅僅只能使用幾年的產(chǎn)品,所以汽車制造商投入了大量的資金和時(shí)間,期望能盡快研發(fā)出能效高,容量大、壽命長(zhǎng)的電池。
至于Buchman提出的消費(fèi)者的原因,相信也會(huì)很快解決。如果將來(lái)的購(gòu)機(jī)入網(wǎng)協(xié)議可以更長(zhǎng),甚至是取消時(shí)限,同時(shí)消費(fèi)者也不再熱衷于頻繁更換電子產(chǎn)品,那時(shí)電池壽命的重要性就會(huì)凸顯出來(lái)。那樣的話消費(fèi)電子商們也會(huì)不遺余力的去革新電池技術(shù)了,就像今天的汽車制造商那樣。
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