锂电池为什么没有出现革命性的电池技术突破？

　　智能手机在2011年出现了井喷式的发展，也正是从那年开始，中国的山寨手机市场开始走向死亡，毫无翻身之地。在以小米为首的以性价比著称的手机厂商迅速掀起了一阵换机潮，抓住机会的那些手机厂商重新瓜分了中国的手机市场。

　　与山寨机相比，智能手机可谓是在系统、软件、便利性等各方面碾压了山寨手机。但是唯一让人诟病的地方，可能就是：一天一充或一天两充的手机电池了！

　　智能手机普遍用的是锂电池，而锂电池是在1991年由索尼发明出来的，锂电池是迄今为止所有商业化使用的二次化学电池中性能最优秀的电池，但现在看来，它似乎依旧不能满足我们的使用需求！为什么锂电池发明出来近30年了，科学界依然没有出现革命性的电池技术突破呢？

　　索尼发明的锂电池以比能量高、循环寿命长、拥有较宽的充电功率范围、倍率放电性能好等特点迅速赢得了市场的欢心。锂电池的商用化，使现在的手机、笔记本等携带型电子设备的重量和体积大大减小。但经过了二十多年的发展，不管是智能手机、平板电脑，还是如今的特斯拉电动车，所有电子设备使用的锂电池技术，与索尼公司当年开发的锂离子电池在技术使用上并无本质差别。

　　锂电池中锂离子的数量是固定的，而想要使电池使用时间变得更长，就必须增加电池数量，但这又意味着更重的设备、使用过程中更大的发热量以及更高的过热爆炸可能性。这也是手机在重度使用后，成为“暖手宝”的原因。如果想要更安全或者更便携，就必须牺牲电池数量和使用时间。

　　电池的发电原理我们并不陌生，不过是将化学能转化为电能，虽然电池的系统原理简单，但是进一步的革命性突破却很难。为什么呢？因为电化学是实验科学，而元素周期表和晶体数据库翻来覆去的看也就那么几种反应物！

　　而且，就算找到了合适的反应物，也依旧有很多因素制约着这些反应物商用的可能性！

　　寿命短不行！重量重不行！体积大不行！效率低不行！稳定性差不行！发生副反应不行！不安全可靠不行！使用太麻烦不行！释放能量太慢不行！成本太高更不行！

　　保持能量密度就会牺牲效率，保持安全可靠就会增加成本，可充放电池的设计上存在着多种多样的因素限制。而且即使有了方向，分析过程也无法轻易建立数学模型，最优组合只能靠尝试，只有经过大量实验，才能获得各项参数的平衡。

　　又由于电池系统复杂，实验的细节多，周期性长，重现性差，所以耗时巨大却收效甚微。

　　技术从实验室最终走近市场，要经历漫长的周期。即使在设计上微调电池的宽度，也会花费大量的成本，更别说贸然采用革命性技术，一旦失败风险将难以估量！就像三星Note7的电池爆炸门事件，三星Note7还是采用的锂电池呢，却因为设计上的不合理，最后只能全球召回，而最终电池爆炸事件对他们公司造成了1443.19亿元的经济损失！

　　可喜的是，一些公司似乎找到了电池发展的新方向！

　　2016年，ITRI公司发布了一款与斯坦福大学共同研发的可快充铝电池URABat，据称是一种更安全和更高效的锂电池代替品。URABat电池完成一次充电仅用时1分钟且充电循环次数可高达1万次。

　　智能设备的下一次革命性技术更新或许就是电池技术的进步了，或许那个时候“充电”这个名词就不会存在了，手机、笔记本、特斯拉在出厂的那一刻就被赋予了足够用到报废的电量。