電池技術制約著移動電子設備科技進步

    鋰電世界  電池是科技的命脈。 根據歐洲知名研究機構法國Avicenne Energy的估計，1990年，隨著鋰離子電池涌入市場，全世界對電池的需求高達200000萬兆瓦時，相當于444億個勁量極限AA鋰電池，足以環繞地球57次。截止20年后，也就是2013年，這一需求已經翻倍。

    市場研究公司Lux Research預測截止2020年，僅用于驅動電子設備的電池花費將高達266億美元，比2014年大約增長了30%。大多數需求來自智能手機和平板電腦，預計兩者在未來6年將增加45%。用于交通，例如汽車的電池花費將翻倍，高達209億美元。

    考慮到如此巨額的消費，研究人員正在努力改善電池壽命。即便如此，可以物質化的突破性進展寥寥無幾。此外，幾乎所有的主要研究首先都關注于在汽車和電網方面的應用。

    科技巨頭，例如IBM，在加州圣何塞的阿爾馬登研究中心擁有一支專門研發電池技術的科學家小組。
    2009年，IBM投資了50萬美金要求幾名研究人員開發Battery 500項目：旨在打造一塊可以支持汽車跑500英里的電池，這意味著一次充電汽車就可以從舊金山行駛到洛杉磯，中途還能繞到沙灘上休息一會。

    這一項目的關鍵是所謂的鋰空氣電池(The lithium-air battery)，這種電池并不是依賴碳和其它金屬，而是以鋰離子為主，IBM和他的合作伙伴相信他們能夠創造一種充滿空氣的容器，后者能夠與鋰發生相互作用從而產生電流。如果他們是正確的，那么這種空氣電池的重量或可能減輕一半。

    但其中存在一個問題：為了實現能量的可持續和再充電過程，你必須獲得純凈的空氣，但我們現在呼吸的空氣充滿了污染物和水。“你需要機械裝置凈化空氣。”IBM電池項目負責人溫弗里德·維爾克(Winfried Wilcke)說道。這意味著這將增加電池的大小、重量和復雜性。

    其它的科學家，包括來自美國麻省理工學院和德克薩斯州大學的研究人員，都在考慮使用其它材料，例如硅、硫和鈉。然而很多相關的研究和開發都是針對汽車設計。將這種技術應用于消費性電子產品可能還需要再多等幾年。

    有些消極的科學家描繪了一幅較為悲慘的前景，他們認為我們已經達到了電池能力的極限。而其他人，例如美國加州電池初創企業Imergy Power Systems首席執行官比爾·沃特金斯(Bill Watkins)，則對電池的前景持樂觀態度。“從來都不要低估一群擁有足夠科研資金的博士們的能力。” 沃特金斯這樣說道。

    對現在的電子設備而言，最流行的可充電電池鋰離子電池已經被廣泛使用了20多年。美國加州高級電池初創企業恩維亞公司的聯合創始人和業務開發主管邁克爾·辛庫拉(Michael Sinkula)發現1995年電池里存儲的能量一直未發生特別顯著的變化，直到十多年后2007年電池存儲的能量才翻了一倍。自那時起，電池能量的增加從未超過30%。恩維亞相信直到2021年大多數電池存儲的能量可能都不會翻倍。