当手机没电的时候,我喜欢用圆滑一点的话来形容,喜欢说它“半截入土”了。
嗨,各位求电若渴的朋友们大家好,今天我们来讲为什么我们的手机电量消耗的那么快呢?智能手机的电池烂透了,事实上,所有商用型的电池都很差劲,而且这是一个蛮大的问题。每一部新推出的手机似乎都会有两倍高的像素,三倍大的储存容量,没有耳机插孔,然而……只有好一点点的电池续航能力。而且还不能保证会有足够好的续航能力。
以一部普通的智能手机来说,它的锂电池至少要能够充放电三百至五百次循环,而对大部分的我们来说,几乎每天都会充放电一个循环。所以实际上,手机电池保持良好状态的时间不会超过一年。问题的根源在于,自从20世纪70年代末,电池技术在商用领域里就一直没有革命性的突破了。几乎所有充电式的现代电池,都是通过锂离子在正负极间移动来产生电流,而就以这种产生电量的方式来说,锂有最惊人的表现。
锂是密度最小的金属,也是拥有最高能量重量比的金属。当我们把可储存能量的来源,把泡在酸液中的大铅块改成光滑的锂金属,电池变得更好携带也更轻了。这是一个惊人的突破,也就从此改变了消费性电子产品...但...那已经是三十年前的事情了。直到现在,我们依然使用一样的电池。
不过也不能说电池持续航力没有在进步,只是有时会以意想不到的方式呈现,不过电池容量只多出来那么一点点。问题就在于,我们所说的“电池续航力”是真实的电容量除以消耗量,容量是不变的,但能源消耗量则相反。相较于上一个版本,新iPhone的处理器只需使用原版本三分之二的电力,但是根据报告指出,效果却能提升40%。
基本上来说,你的手机使用越少的能源,那你的电池续航力就越好。所以电池本身不需要有太大的改变。所以每一年,新的电脑和智能手机都能够以小改进带来大改变。但是这并不完全能解决那个最大的问题:电池寿命太短,而且很快就没用了。根据苹果提供的素材,Macbook的电池使用超过一千次循环后,大概只会剩下80%左右的电池用量,甚至更少。而且状况只会越来越糟。
为了解决这个似乎无法避免的问题,加州大学尔湾分校的研究员意外的发明一种永不衰退的电池。至少,看起来是永不衰退。很显然的,一位博士生在研究室里无所事事,就像我们喜欢找乐子一样,她在宜居黄金奈米线上图上二氧化锰,然后把它封在电解质凝胶中。哈哈哈,这些有趣的家伙。锰诶!秘诀就在于,奈米线的导电效果非常好,而且有很大的表面积来存储移动电子。但是这些线却也“超级”脆弱,使用过后似乎都会断掉。
不过将奈米线涂上一层涂料,似乎解决了这个最大的问题。在实验室里,这个迷你电池经历过二十万次的充放电循环。而这样的生命周期,大概是一颗理想状态下的锂电池其最佳周期的五百倍。然而迷你电池仍保有94%~96%的放电效率。即使经过三个月的测试,这段应该是超级脆弱的线路,却依旧运作良好。虽然这还在重启的试验阶段,但是研究者相信这颗电池能够至少有近四百年的寿命。
不过你的智能手机依然会在几年后坏掉,因为我们还在使用20世纪70年代的电池科技,哈哈。它是有进步的,但是都已经过时了。许多技术国家已经开发出小规模的解决方案,这些组合都可能是电池下一个重要的突破。但是直到现在,大部分方案仍不实用,原因就在于成本、寿命以及最重要的安全性。新型的电池在导入市场前,需要经过长时间的测试。看看三星note7的下场吧!喔哦,boom!以目前来说,电池续航能力似乎还会继续烂下去。
【本文由“科学探索怪”发布,2017年4月8日】