为什么锂电池技术都获得诺贝尔奖了，还解决不了手机一天一充的现状？

By 新西兰先驱报中文网· 2019年10月18日 22:00

本文转自：知乎日报

从第一块商业化的锂电问世以来，已经经过了大约 28 年的时间。这段时间里，其能量密度的年均增长率也就是 4%左右，跑不赢摩尔定律，甚至跑不赢 CPI 。显然在手机性能不断提升的今天，这难以真正改善手机的续航缺陷。

原因的一方面在于，正负极材料的容量提升潜力是受限的。比如钴酸锂中的锂离子只能部分脱出，否则就会有层状结构坍塌的问题。可以说，让充电截止电压提升 0.05V，都不是件轻松的事。其它比如三元材料、NCA 的结构与钴酸锂相似，容量也不可能有革命性的变化，最大的意义还是在于资源节约。负极现在主要使用石墨，新一代硅碳负极的开发得一步步来。硅的充放电体积变化幅度非常明显，看某些新闻报道好像很容易解决，实际上需要做的还很多。而且除了容量以外，循环寿命（能用几年）、倍率性能（快充）也要考虑——可这些性能指标却往往与材料的容量存在冲突，必须综合权衡。

另一方面，电池里有些组件，比如外壳、集流体、隔膜、电解质等，本身不提供容量，需要通过合理的设计精简其重量和体积，但那也不是无限的。这就进一步加大了总体能量密度提高的难度。

总之，诺奖是对开拓者们的肯定，但锂电池的发展还在漫漫长路上。任何一个先进工业产品的进步都需要艰苦奋斗，这是亘古不变的道理。

文：知之为知之，天坑居士

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