據(jù)俄羅斯衛(wèi)星通訊社sputniknews報(bào)道，俄羅斯和德國學(xué)者們?cè)阝c的基礎(chǔ)上提出了智能手機(jī)用鋰離子電池的替代方法。在獲得成功的情況下，將可以制造出比鋰離子電池優(yōu)越的新一代電池，但價(jià)格僅相當(dāng)于鋰離子電池的幾分之一。研究結(jié)果發(fā)表在《納米能源》（NanoEnergy）雜志上。

俄羅斯國立研究型技術(shù)大學(xué)莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院（MISIS）、俄羅斯科學(xué)院生物化學(xué)物理研究所、德國亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心（Helmholtz-ZentrumDresden-Rossendorf，HZDR）的工作人員們弄明白，假如把兩層鈉原子放置在兩層石墨烯之間，就像三明治那樣，那么這種裝置將展示出極高的容量。

我國上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副研究員李磊在評(píng)論新型技術(shù)研發(fā)成果時(shí)向俄羅斯衛(wèi)星通訊社與廣播電臺(tái)表示，盡管價(jià)格更低，但鈉電池的容量暫時(shí)遜于鋰離子電池。

“與鋰離子電池相比，鈉電池的重要優(yōu)勢在于其成本，因?yàn)殁c鹽原材料儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉，而鋰的儲(chǔ)量在全球是有限的。當(dāng)然，鈉電池也存在原理上的缺陷。根據(jù)元素周期表，鋰排在鈉前面，半徑小于鈉離子，這就導(dǎo)致著鈉離子的電導(dǎo)率相對(duì)低于鋰離子，使得最后組裝成電池后的容量也小于鋰離子電池。”

據(jù)美國電腦科技類月刊雜志《連線》（Wired）報(bào)道，大多消費(fèi)者認(rèn)為內(nèi)置電池的帶電時(shí)間是智能手機(jī)的重要特性之一。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)證實(shí)了人們的電子設(shè)備電池經(jīng)常不夠用的事實(shí)——外掛電池（又稱移動(dòng)電源）的市場容量在2022年前將達(dá)到250億美元。

“因此當(dāng)前科研人員重要致力于研發(fā)高儲(chǔ)鈉離子的電極材料，包括新聞背景中提及的研究結(jié)果，像這種二維層狀材料的儲(chǔ)鈉離子能力也會(huì)比鋰離子的理論容量高一些。不過目前研究尚未能夠完全實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化，我想今后還要再進(jìn)行進(jìn)一步的探索和嘗試，”——李磊指出。

專家認(rèn)為，近期預(yù)計(jì)不會(huì)發(fā)生“電池革命”。人們到處都在使用鋰離子電池，它們的工作原理很容易讓人理解，生產(chǎn)鏈也安排得井井有條。盡管發(fā)表有成百上千的研究成果，花費(fèi)了數(shù)十億美元，幾十個(gè)初創(chuàng)公司投入心力，但電池的工作技術(shù)在過去30年來確實(shí)沒有發(fā)生重大變化。

“我們可以看到2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位科學(xué)家，以表彰他們對(duì)鋰離子電池研發(fā)的卓越貢獻(xiàn)。從鋰離子電池被發(fā)明至今已經(jīng)經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展，技術(shù)相比較較成熟，包括其產(chǎn)業(yè)鏈、電極材料和中間匹配的電解液隔膜，都是比較成熟的技術(shù)，而這也是目前鋰離子電池仍然在廣泛應(yīng)用的重要原因。技術(shù)相比較較成熟，包括其產(chǎn)業(yè)鏈、電極材料和中間匹配的電解液隔膜，都是比較成熟的技術(shù)，而這也是目前鋰離子電池仍然在廣泛應(yīng)用的重要原因”。

然而，李磊認(rèn)為，隨著科技的發(fā)展，鋰離子電池逐漸接近自己的技術(shù)極限：它們?yōu)殡妱?dòng)汽車或者復(fù)雜的便攜式電子產(chǎn)品等當(dāng)代科技產(chǎn)品充電時(shí)適應(yīng)不良，但生產(chǎn)鋰離子電池用的資源開采費(fèi)用卻在持續(xù)新增。

“不過目前鋰離子電池的發(fā)展也遇到了瓶頸。隨著科技的發(fā)展，鋰離子電池已經(jīng)逐漸無法再很好地滿足人們的一些日常需求，比如電動(dòng)汽車的續(xù)航能力、5G手機(jī)的待機(jī)時(shí)間等等。因此這就要一些新的電池技術(shù)，我們也稱之為“后鋰離子電池時(shí)代”，比如鈉電池、鋅空電池、鋰硫電池和鋰空氣電池。不過這些新的電池技術(shù)目前還沒有達(dá)到真正成熟可以安全應(yīng)用的階段，至于還要等待多長時(shí)間，我認(rèn)為目前還不好預(yù)測，因?yàn)橛袝r(shí)候要出現(xiàn)顛覆性的技術(shù)或者材料，才能加速推進(jìn)研發(fā)進(jìn)程。”

截至今日的確很難預(yù)測，這個(gè)領(lǐng)域?qū)⒃诤螘r(shí)取得突破。幾十個(gè)公司試圖制造新型電池：改善其容量和服務(wù)期限。

特斯拉公司前員工基恩·別爾迪切夫斯基（GeneBerdichevsky）所成立的席拉奈米科技（SilaNanotechnologies）公司2019年推出了一種使用硅粉的電池。硅原子可儲(chǔ)存的鋰比碳原子可儲(chǔ)存的鋰多20倍，相應(yīng)，這使得制造更強(qiáng)大的電池但不新增其尺寸成為可能。寶馬公司（BMW）的電動(dòng)汽車未來想引進(jìn)這一技術(shù)。截至今日，席拉奈米科技公司的投資者還有三星公司（Samsung）、我國經(jīng)緯創(chuàng)投（北京）投資管理顧問有限公司（Matrixpartners）和我國成為資本（ChengweiCapital）。

英國ZapGo公司建議在電池生產(chǎn)中采用碳。它們按照超級(jí)電容器的原則運(yùn)行，在電場中積累能量。但它們無法像普通電池那樣積累那么多的能量，而且非常快就喪失能量。

關(guān)于英國ZapGo公司的電池來說，或者任何一個(gè)在超級(jí)電容器基礎(chǔ)上運(yùn)行的電池來說，還必須有特殊的充電裝置。這種充電裝置能夠從插頭上積累電能，瞬間就把全部電能傳遞給手機(jī)。

實(shí)際上，盡管有許多新的研究成果，但鋰離子電池目前仍是最常用的電池。按照彭博新能源財(cái)經(jīng)（BloombergNewEnergyFinance）的估計(jì)，僅2016年一年，所有售出的鋰離子電池總?cè)萘烤瓦_(dá)到120百瓦小時(shí)。這大約是75億個(gè)標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)電池，也就是說幾乎相當(dāng)于地球人人手一個(gè)。