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只要搞定三个问题 iPhone续航时间翻倍

发布时间:2017-12-30

  只要拿到三个问题的按键iPhone的电池续航时间翻了一番

  必须寻找能量密度的电池,电池的使用周期也是一个需要考虑的因素,而且要找到可以容纳更多离子的新物质。只要你有三个问题iPhone生活翻倍的人不禁思考:目前的智能手机可以完成汽车,网上购买,视频通话和计步器等诸多功能,但为什么不能解决电池寿命较短的问题?虽然我们对这些设备非常敏感,但我们对延长电池使用寿命的能力深感痛心。为什么没有人开发出更好的手机电池?劳伦斯伯克利国家实验室储能和分布式资源部门负责人Wenkatu Srinivasan(Venkat Srinivasan)表示:要有能力达到一周或更长的电池,你必须寻找更多能量密集的电池,这是探索的关键。能量密度是指储存在电池中的能量的量。为了将智能手机和平板电脑的电池寿命提高到一周的水平,研究人员必须在未来两年将能量密度提高一倍。最近对手机电池的研究已经导致能量密度每年增加5%到6%,这意味着电池使用寿命只有几个小时。 Srinivasan说:我不认为明天会出现一种新的技术,可以使电池的能量密度加倍。如果这项技术诞生了,它将带我们进入一个全新的阶段。电池领域的突破相对较少,最近一次是上个世纪90年代,当时多次充电的锂离子电池出现了。SLAC国家加速器实验室的材料科学家Michael Toney指出电池是非常复杂的学习课题,难以实现某种可持续的性能提升,但是Tony认为,在未来的五年里,延长iPhone在理论上的寿命并不是完全不可行的,但要达到那个水平Tony目前正在参与一个研究小组的研究,他们通过充电和放电来预测电池的寿命,并进一步寻找能够提高电池性能的技术,除了提高电池充电时间间隔为两个小时,电池的使用周期也是一个要考虑的因素,有些电池充电数百次,其容量是比原来的水平低十个。当电池容量只有原来电量的80%时,电池完全充电,我们可以确定电池的使用周期结束。据苹果称,iPhone充电500次后iPhone只剩下80%的电量,MacBook和iPad相对较强,可以充电1000次左右。对于电池的未来升级,不仅要优化电池内的能量存储,还要求其便携性,重量和尺寸。为了找到更强大,但更小的电池,我们可以尝试找到一种新的材料可以容纳更多的离子。我们今天使用的大多数电话和笔记本电脑都是锂离子电池,通常被称为锂电池,主要依靠锂离子在阳极和阴极之间的运动。早些时候的研究表明,硅可以取代石墨作为可充电锂离子电池的阳极,可以开发更长的时间和性能的电池。 Srinivasan说:我们不会马上把大量硅片放入电池,并希望其效果,这种做法是行不通的。所以,我们只能给现有的电池产品添加一点硅。这种方法背后的逻辑是,使用一点硅来增加电池的能量密度,直到硅达到显着相对大多数的石墨比例。在阴极侧,硫最有可能代替目前在电池中使用的金属氧化物,如氧化钴。据Srinivasan说,另一个改进是使用镁来代替目前的锂。根据这项研究,镁充电速度是原来的两倍,速度是原来的两倍。此外,另一种可能取代锂的金属是铝,其锂的充电次数是锂的三倍。但是,这些材料还处于实验室的探索阶段,需要很长时间才能投入市场。研究人员还在探索如何通过简化不存储能量的元件来提高电池性能,通过减少部件使得有用部分的元件变大并增加能量密度,而且使得消费者能够使用更多的电力一次,更长时间。许多实验室和研究机构获得研究突破性电池技术的资金,但其中大部分资金用于支持电动车辆的研究,而不是移动设备。但是,由于电池的能量密度,寿命周期,安全性等都是电动汽车发展的重要组成部分,因此也有一些技术也可以移植到移动设备上。但是,技术移民方面的经济账户是复杂的。对于移动设备,电池的成本通常很低,而对于电动汽车来说,电池占据了相当大的成本。另外,广泛用于手机电池的氧化钴在汽车电池中使用太昂贵。而且,不含任何液体组分的固态电池可能是未来电动汽车的主流。不过,据加拿大滑铁卢大学的化学家琳达·纳扎尔(Linda Nazar)称,这项技术尚未开发用于移动设备,存在涉及研究经费的经济问题,还有安全方面的考虑。纳扎尔说:当你在一个小口袋里投入如此多的精力时,必须考虑到安全问题。纳扎尔也指出,固态电池的结果不能适用于手机电池。但近年来,移动设备电池的性能也有所提高。在笔记本电脑中配备高性能电池,为用户提供了更多工作的机会。事实上,研究人员在移动设备的电池开发方面确实取得了一些进展,就如同缓慢而难以察觉的那样。纳扎尔说:与两年前相比,现在大家都在关心更快的处理器和更亮的显示器。对于移动设备来说,电池的性能肯定会有所提高,可能只是人们没有找到它而已。

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2017-12-30

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