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人類電池技術(shù)為什么還一直停滯不前?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年12月20日  

人類在地球已經(jīng)生存了數(shù)百萬(wàn)年,隨著近200年前工業(yè)革命的開(kāi)始,人類科技文明誕生了,人類文明像坐了火箭,科技的發(fā)展速度快得讓人們不敢相信,今天還是新技術(shù),過(guò)不了幾天已經(jīng)被淘汰了,科技日新月異,帶動(dòng)了人類文明的大發(fā)展,人類只不了百多年時(shí)間就走出地球,開(kāi)始探索宇宙。


科技的快速發(fā)展,給人們的生活也帶來(lái)了翻天覆地的變化,一切科技的變化離不開(kāi)電的廣泛應(yīng)用,尤其是電池技術(shù)的發(fā)展,給人類的發(fā)展帶來(lái)了巨大的變化,電池的容量越來(lái)越大,越來(lái)越小,越來(lái)越薄,最有感觸的就是通信工具,相信不少老人們還記得90年代的大哥大,那個(gè)時(shí)候剛出現(xiàn)移動(dòng)電話,一個(gè)大哥大有磚塊那么,電也也很大,后來(lái)移動(dòng)電話越來(lái)越少,電池容量也越來(lái)越大。


到了現(xiàn)在,手機(jī)電池的容量其實(shí)已經(jīng)不少了,但還是無(wú)法滿足人們手機(jī)的使用,現(xiàn)在的手機(jī)打電話已經(jīng)是次要,更重要的是用來(lái)上網(wǎng),玩游戲,看電影等,這對(duì)電的消耗很大,因此人們還是感覺(jué)現(xiàn)在的電池太不夠用了,每天都要充電。


于是,有很多人就有一個(gè)疑問(wèn),近幾十年來(lái),人類的科技發(fā)展是快速的,尤其是太空探索方面,更是飛速發(fā)展,還有人工智能的進(jìn)步也很大。可是為什么電池技術(shù)卻沒(méi)有多大的進(jìn)步呢?事實(shí)上,隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,對(duì)于能量的需求特別是電量的要求特別大,大到航天技術(shù)的供電需求,小到我們?nèi)粘I钪械氖謾C(jī)等,都需要龐大的電量供應(yīng)。可是近年來(lái)的的電池技術(shù)卻沒(méi)有革命性的進(jìn)步。


縱觀現(xiàn)在的電池方面的研究人員特別多,有很多的公司和機(jī)構(gòu)都在研究電池技術(shù),但是進(jìn)步卻不大,我們現(xiàn)在仍然延續(xù)著對(duì)鋰電池進(jìn)行電量的延續(xù),科學(xué)家能做的也就是通過(guò)提高電池的使用時(shí)長(zhǎng),或者解決CPU和屏幕等耗電方面做文章。可能很多人會(huì)說(shuō),那為什么科學(xué)家不研究真正的電池技術(shù)革命性的突破呢?


其實(shí)這并不是說(shuō)科學(xué)家不想研究電池技術(shù)的革命性突破,而是現(xiàn)在的鋰電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)瓶頸階段,這是一個(gè)重要的技術(shù)墻,想要突破這面墻,不要你努力和不停研究就可以做到的,有時(shí)間是需要一些運(yùn)氣的。就比如人類對(duì)于反物質(zhì)的研究,很多年來(lái),無(wú)數(shù)科學(xué)家都通過(guò)各種方法來(lái)尋找反物質(zhì)的去向,可是卻沒(méi)有多大進(jìn)展,可是前段時(shí)間,有科學(xué)家利用最新設(shè)備對(duì)原子進(jìn)行碰撞實(shí)驗(yàn)時(shí),卻在原子內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了反物質(zhì),從而讓人類對(duì)于反物質(zhì)的研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段,這就是無(wú)意中的發(fā)現(xiàn)。


電池技術(shù)的革命性突破也是一樣,現(xiàn)在有很多的科學(xué)家努力研究想要突破電池技術(shù),但進(jìn)展不大,可能未來(lái)一個(gè)無(wú)意中的實(shí)驗(yàn)或猜想,運(yùn)氣非常好就研究出了革命性的新型電池。


事實(shí)上,電池的發(fā)電原理非常簡(jiǎn)單,就是通過(guò)正極和負(fù)極來(lái)進(jìn)行氧化還原反應(yīng),使得帶電鋰離子在電解液中來(lái)回穿梭就形成了電量的輸送。只是我們到目前為止還沒(méi)能夠找到,可以替代來(lái)做正負(fù)極的石墨和鈷酸鋰,一旦找到,有可能會(huì)研究出更強(qiáng)的新型電池。


雖然我們目前還沒(méi)有研究出革命性的電池技術(shù),但未來(lái)的一些有關(guān)電池的猜想已經(jīng)有方向,很多科學(xué)研究的突破,都是先有猜想,然后再朝著這個(gè)方向努力,說(shuō)不定就實(shí)現(xiàn)了呢。


一個(gè)猜想就是核能電池,人類目前研究出的最強(qiáng)大的能量那一定是核能,核能也是未來(lái)人類最主要的利用能源,不過(guò)我們現(xiàn)在只能應(yīng)用核裂變,而核裂變有輻射污染等不少副作用,真正的核能應(yīng)用是核聚變。太陽(yáng)內(nèi)部時(shí)刻在進(jìn)行著核聚變,它也是宇宙中恒星內(nèi)部的主要能量,而人類認(rèn)識(shí)核聚變的強(qiáng)大威力是從氫彈開(kāi)始的。


可控核聚變不會(huì)產(chǎn)生任何的污染,而且非常穩(wěn)定,是未來(lái)的電池應(yīng)用上,一旦有了核聚變電池,那能量是巨大的,一小節(jié)核能電池就可以供一棟大樓的持續(xù)用電一天,是不是很夸張,事實(shí)上這只是最小的估計(jì),實(shí)際使用可能還要強(qiáng)于這個(gè)。


一旦人類實(shí)現(xiàn)了核能電池,人類的航天領(lǐng)域?qū)?huì)引來(lái)大發(fā)展,尤其是登陸一些行星,沒(méi)有充足的電量供應(yīng)是不行的,也只有核能電池才能夠滿足。不過(guò)目前人類對(duì)可控核聚變技術(shù)的研究還處在初級(jí)階段,何時(shí)能夠真正掌握可控核聚變,還是一個(gè)未知數(shù)。


另一個(gè)未來(lái)可利用的電池就是無(wú)線充電技術(shù),無(wú)線充電是目前為止最有可能接近的一門技術(shù),充電的原理有點(diǎn)和手機(jī)信號(hào)和我們使用的wifi性質(zhì)一樣。供電的信號(hào)如果真的能夠覆蓋整個(gè)城市,那么我們只要在信號(hào)好的地方就可以直接任意的玩手機(jī),就好像連藍(lán)牙一般連接上邊充邊玩,根本就不需要充電器的存在。這個(gè)技術(shù)目前已經(jīng)有初步的應(yīng)用,也是未來(lái)用不了多久就可能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。


最后一種對(duì)于現(xiàn)在來(lái)說(shuō)有點(diǎn)太科幻和遙遠(yuǎn),那就是反物質(zhì)電池,我們都知道反物質(zhì)是非常強(qiáng)大的能量,遠(yuǎn)超核能,一旦未來(lái)人類掌握了反物質(zhì)技術(shù),應(yīng)用到電池上,這種電池的強(qiáng)大會(huì)超出我們的想象,有可能那時(shí)候,普通的飛船也只需要一節(jié)小小的反物質(zhì)電池就可以在宇宙中任意航行。

人類在地球已經(jīng)生存了數(shù)百萬(wàn)年,隨著近200年前工業(yè)革命的開(kāi)始,人類科技文明誕生了,人類文明像坐了火箭,科技的發(fā)展速度快得讓人們不敢相信,今天還是新技術(shù),過(guò)不了幾天已經(jīng)被淘汰了,科技日新月異,帶動(dòng)了人類文明的大發(fā)展,人類只不了百多年時(shí)間就走出地球,開(kāi)始探索宇宙。


科技的快速發(fā)展,給人們的生活也帶來(lái)了翻天覆地的變化,一切科技的變化離不開(kāi)電的廣泛應(yīng)用,尤其是電池技術(shù)的發(fā)展,給人類的發(fā)展帶來(lái)了巨大的變化,電池的容量越來(lái)越大,越來(lái)越小,越來(lái)越薄,最有感觸的就是通信工具,相信不少老人們還記得90年代的大哥大,那個(gè)時(shí)候剛出現(xiàn)移動(dòng)電話,一個(gè)大哥大有磚塊那么,電也也很大,后來(lái)移動(dòng)電話越來(lái)越少,電池容量也越來(lái)越大。


到了現(xiàn)在,手機(jī)電池的容量其實(shí)已經(jīng)不少了,但還是無(wú)法滿足人們手機(jī)的使用,現(xiàn)在的手機(jī)打電話已經(jīng)是次要,更重要的是用來(lái)上網(wǎng),玩游戲,看電影等,這對(duì)電的消耗很大,因此人們還是感覺(jué)現(xiàn)在的電池太不夠用了,每天都要充電。


于是,有很多人就有一個(gè)疑問(wèn),近幾十年來(lái),人類的科技發(fā)展是快速的,尤其是太空探索方面,更是飛速發(fā)展,還有人工智能的進(jìn)步也很大。可是為什么電池技術(shù)卻沒(méi)有多大的進(jìn)步呢?事實(shí)上,隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,對(duì)于能量的需求特別是電量的要求特別大,大到航天技術(shù)的供電需求,小到我們?nèi)粘I钪械氖謾C(jī)等,都需要龐大的電量供應(yīng)。可是近年來(lái)的的電池技術(shù)卻沒(méi)有革命性的進(jìn)步。


縱觀現(xiàn)在的電池方面的研究人員特別多,有很多的公司和機(jī)構(gòu)都在研究電池技術(shù),但是進(jìn)步卻不大,我們現(xiàn)在仍然延續(xù)著對(duì)鋰電池進(jìn)行電量的延續(xù),科學(xué)家能做的也就是通過(guò)提高電池的使用時(shí)長(zhǎng),或者解決CPU和屏幕等耗電方面做文章。可能很多人會(huì)說(shuō),那為什么科學(xué)家不研究真正的電池技術(shù)革命性的突破呢?


其實(shí)這并不是說(shuō)科學(xué)家不想研究電池技術(shù)的革命性突破,而是現(xiàn)在的鋰電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)瓶頸階段,這是一個(gè)重要的技術(shù)墻,想要突破這面墻,不要你努力和不停研究就可以做到的,有時(shí)間是需要一些運(yùn)氣的。就比如人類對(duì)于反物質(zhì)的研究,很多年來(lái),無(wú)數(shù)科學(xué)家都通過(guò)各種方法來(lái)尋找反物質(zhì)的去向,可是卻沒(méi)有多大進(jìn)展,可是前段時(shí)間,有科學(xué)家利用最新設(shè)備對(duì)原子進(jìn)行碰撞實(shí)驗(yàn)時(shí),卻在原子內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了反物質(zhì),從而讓人類對(duì)于反物質(zhì)的研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段,這就是無(wú)意中的發(fā)現(xiàn)。


電池技術(shù)的革命性突破也是一樣,現(xiàn)在有很多的科學(xué)家努力研究想要突破電池技術(shù),但進(jìn)展不大,可能未來(lái)一個(gè)無(wú)意中的實(shí)驗(yàn)或猜想,運(yùn)氣非常好就研究出了革命性的新型電池。


事實(shí)上,電池的發(fā)電原理非常簡(jiǎn)單,就是通過(guò)正極和負(fù)極來(lái)進(jìn)行氧化還原反應(yīng),使得帶電鋰離子在電解液中來(lái)回穿梭就形成了電量的輸送。只是我們到目前為止還沒(méi)能夠找到,可以替代來(lái)做正負(fù)極的石墨和鈷酸鋰,一旦找到,有可能會(huì)研究出更強(qiáng)的新型電池。


雖然我們目前還沒(méi)有研究出革命性的電池技術(shù),但未來(lái)的一些有關(guān)電池的猜想已經(jīng)有方向,很多科學(xué)研究的突破,都是先有猜想,然后再朝著這個(gè)方向努力,說(shuō)不定就實(shí)現(xiàn)了呢。


一個(gè)猜想就是核能電池,人類目前研究出的最強(qiáng)大的能量那一定是核能,核能也是未來(lái)人類最主要的利用能源,不過(guò)我們現(xiàn)在只能應(yīng)用核裂變,而核裂變有輻射污染等不少副作用,真正的核能應(yīng)用是核聚變。太陽(yáng)內(nèi)部時(shí)刻在進(jìn)行著核聚變,它也是宇宙中恒星內(nèi)部的主要能量,而人類認(rèn)識(shí)核聚變的強(qiáng)大威力是從氫彈開(kāi)始的。


可控核聚變不會(huì)產(chǎn)生任何的污染,而且非常穩(wěn)定,是未來(lái)的電池應(yīng)用上,一旦有了核聚變電池,那能量是巨大的,一小節(jié)核能電池就可以供一棟大樓的持續(xù)用電一天,是不是很夸張,事實(shí)上這只是最小的估計(jì),實(shí)際使用可能還要強(qiáng)于這個(gè)。


一旦人類實(shí)現(xiàn)了核能電池,人類的航天領(lǐng)域?qū)?huì)引來(lái)大發(fā)展,尤其是登陸一些行星,沒(méi)有充足的電量供應(yīng)是不行的,也只有核能電池才能夠滿足。不過(guò)目前人類對(duì)可控核聚變技術(shù)的研究還處在初級(jí)階段,何時(shí)能夠真正掌握可控核聚變,還是一個(gè)未知數(shù)。


另一個(gè)未來(lái)可利用的電池就是無(wú)線充電技術(shù),無(wú)線充電是目前為止最有可能接近的一門技術(shù),充電的原理有點(diǎn)和手機(jī)信號(hào)和我們使用的wifi性質(zhì)一樣。供電的信號(hào)如果真的能夠覆蓋整個(gè)城市,那么我們只要在信號(hào)好的地方就可以直接任意的玩手機(jī),就好像連藍(lán)牙一般連接上邊充邊玩,根本就不需要充電器的存在。這個(gè)技術(shù)目前已經(jīng)有初步的應(yīng)用,也是未來(lái)用不了多久就可能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。


最后一種對(duì)于現(xiàn)在來(lái)說(shuō)有點(diǎn)太科幻和遙遠(yuǎn),那就是反物質(zhì)電池,我們都知道反物質(zhì)是非常強(qiáng)大的能量,遠(yuǎn)超核能,一旦未來(lái)人類掌握了反物質(zhì)技術(shù),應(yīng)用到電池上,這種電池的強(qiáng)大會(huì)超出我們的想象,有可能那時(shí)候,普通的飛船也只需要一節(jié)小小的反物質(zhì)電池就可以在宇宙中任意航行。

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