智能手机的“电池”是用户经常抱怨的话题之一,大部分的智能手机都不能使用超过一天,为什么会这样?
现在试图回想我们使用Nokia 3310的那个年代,它几乎拥有现在看来“梦幻般的电池寿命”。的确,现在的智能手机比Nokia 3310好多了,有高画质屏幕、拍照能力能可与相机一较高下,还可以播放Netflix视频、在网络上开直播、玩各种类型的手机游戏。
不过,问题是:为何电池的技术没有跟上智能手机的步伐呢?
电池技术发展远落后摩尔定律
国外科技新闻网站《The Verge》访问了 Venkat Srinivasan,他是阿贡能源存储科学协作中心的电池专家。Venkat Srinivasan指出,这与“摩尔定律”有关。
摩尔定律(Moore’s law)是由英特尔(Intel)创始人之一的戈登·莫耳所提出,其内容为集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔两年便会增加一倍,半导体行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪,PC、网络、智能手机的技术改善与创新都与摩尔定律的延续相关。
Venkat Srinivasan指出,电池的发展速度与摩尔定律完全不匹配。虽然我们的手机变得更好(这也这代表需要更多电量)但这个速度却比电池技术进步的速度还要快上许多。
锂电池技术走到极限?
智能手机的电池并非没有任何改进,但今日手机中的可充电电池几乎都是锂电池。这种电池具有重量轻、能量密度高的特性,是智能手机、计算机、电动汽车的电池首选,但同时也具有易燃与爆炸的安全疑虑。
这也是我们自1990年代以来就一直使用的电池材料,科技发展至今,我们已经到达了锂电池的“极限”。锂电池无法兼顾安全性与能量密度,发展到了瓶颈。
目前研究人员正在研究新的电池技术,例如固态电池。《科技报橘》(TechOrange)上(6)月稍早也报导了一种水系锂电池,其稳定性较传统锂电池更高也更安全。
“手机电量只够用一天”的现象仍会存在
日前马里兰大学化学与生物分子工程系的教授王春生及其团队成功开发出能量密度高达304Wh/ kg的水系锂电池,与目前的商用锂电池相当,未来有望商用化,同时解决传统锂电池的痛点,如热失控。
不过,真正的问题是,即使这些新形态电池诞生了,到时候我们的手机早已经变得更先进、有更多功能,也需要更多电量,这可能会让我们在未来持续习惯这种“手机电量只够用一天”的生活。