電力革命引發(fā)鋰離子電池不斷進步！

低通量反應堆

現(xiàn)在鋰離子電池集眾多重要優(yōu)點于一身，已經(jīng)大受熱捧。與其他類型的可充電電池相比，它們更輕，由于鋰的活性很高，可以在原子鍵中儲存大量能量。

然而，這些電池對一些行業(yè)來說是有問題的，特別是對科技和汽車公司，尤其是后者，如今的汽車行業(yè)正在尋求走向電氣化的道路。對于許多消費設備來說，雖然它們的效率越來越高，但智能手機和其他形式的可穿戴設備仍然需要每1－2天充電一次。

一些有前景的電池技術包括鋰－硫電池，這種電池對環(huán)境的影響比鋰要小。美國研究人員已經(jīng)能夠開發(fā)出一種鋰－硫電池，這種電池可以為智能手機提供最多5天的動力，它的性能優(yōu)于鋰離子電池，反過來，這種電池的制造成本也更低。

IBM的研究人員聲稱發(fā)現(xiàn)了一種新的電池化學物質，這種化學物質不含鎳和鈷等重金屬，而且充電速度比鋰離子快，而且具有更高的功率和能量密度。

此外，無線感應充電是另一個有趣的領域，但能夠從電磁波中獲取能量是一個挑戰(zhàn)。一組研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種只有幾個原子厚度的rectenna（無線電波收集天線），可以整合到設備中，這樣就可以從Wi－Fi中獲取交流電源，并將其轉換成直流電直接為設備供電。

這些只是正在研究或開發(fā)的技術范圍和多樣性的一個例子，但是鋰離子電池仍然無處不在，使用案例的數(shù)量還在繼續(xù)增長。

所有的鋰離子電池都會隨著時間的推移而損耗，因此大量的研究都集中在鋰離子電池的管理上。

電池性能下降是一個復雜的精細的化學過程，每一個過程對電池的性能沒有太大的影響，但合在一起會嚴重縮短電池的性能和壽命。

電池的壽命通常是在充電周期中規(guī)定的，其中一個周期是充電到一個特定的水平和充分放電到終止電壓。如果一個電池可以使用250次，你可以在電量低于使用壽命之前給它充電250次。

對于許多設備來說，很少會對這種循環(huán)等級進行測量，但是可以利用關于鋰離子電池如何工作知識的積累來更好地管理循環(huán)壽命。

例如，眾所周知，充電到特定的電壓將通過碳質陽極材料表面鈍化（SEI）或電解液的氧化來影響電池的循環(huán)壽命，從而導致陰極鈍化材料表面的電阻層積累。

高速充電也會對電池磨損產生影響，但研究表明，在充電過程中，恒壓部分對電池的損害最大。然而，這些預測電池健康狀況的方法忽略了許多可以表明電池健康狀況的重要特征。

現(xiàn)在很多研究都集中在跟蹤電池內部發(fā)生的許多過程，為了實現(xiàn)這一目標，科學家們正在使用各種新技術來探測電池的工作狀態(tài)。