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實際上，目前的電池應用領域，手機等終端設備的電池市場已經不再是最主要的板塊了，隨著電動汽車的迅速崛起，車用動力電池領域也同樣值得關注。而且，這個領域對於電池的容量、壽命、安全性等要素的要求更為嚴格，也就催生了除鋰電池之外的多種新型電池技術。

1、固態電池，這是一種使用固體電極和固體電解液的電池，憑藉著功率密度較低、能量密度較高等優點，它成為電動汽車很理想的動力來源。根據市場調查公司的預計，2020年固態電池技術研發有望取得突破性進展，在成本、能量密度和生產過程等方面進一步趕超鋰離子電池技術。

2、鋰空氣電池，憑藉著陰極（以多孔碳為主）較輕，且氧氣從環境中獲取而不用保存在電池裡的優勢，鋰空氣電池比鋰離子電池具有更高的能量密度。科學家認為，鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍，可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電，因此這種電池可以更小、更輕，目前全球不少實驗室都在研究這種技術。

3、Li-S電池，Li-S電池是後鋰離子電池時代的核心電池技術之一。S正極材料具有超高的能量密度，加之S的廉價易得、質量較輕等優點，使得其有望在2030年前實現進一步實用化。

4、鋰離子電池，實際上，面對著競爭對手的步步緊逼，鋰離子電池自身也在不斷的改型進化之中。改良型鋰離子充電電池打算將正負極換成更高容量的材料來實現，充放電次數可在3萬次以上。實現目前約2倍能量密度、即200～300Wh/kg的改良型鋰離子充電電池正在推進開發。

DeepTech深科技

其實電池技術沒有停滯不前， 只是進步不夠明顯。

最近40年，芯片技術瘋狂發展，數據顯示18個月就能翻一翻，電子計算機從最初的5000次/秒進步到現在太湖之光12.5億億次/秒。而便攜式設備的發展同樣讓人興奮，手機、智能手錶、遊戲主機、藍牙耳機……哪一個不是需要電池加持。

相較之下，鋰電池發展就顯得有些慢了。使用量最大的鋰電池——18650圓柱形電池——10年前最大容量僅有2.6Ah，現在進步到3.6Ah，進步幅度在30%，平均每年3%。

材料不斷更替，也讓鋰電池不斷進步，電壓經歷了4.10/4.20/4.35三個階段，碳性乾電池也變成了鹼性電池，放電得到改善；鉛酸蓄電池換作鉛鈣電池，不需要定期加水；鎳鎘電池換作了鎳氫電池，容量20年內翻了2番，500mAh漲到了2000mAh。

更主要的是，這些改進讓鋰電池的安全性能不斷提高，爆炸事故日趨減少（但也不是沒有）。

這些進步按道理算不得緩慢，只是比起電子設備這些時代產物，還是稍遜一籌罷了。

為了改進電池，材料更替自然是一大方向（後文補充）。但也有其他的技術手段。

例如近年手機充電的潮流，快充，從10W提升到18W，用充電速度彌補電量問題。一些我們不曾注意到，例如手機在變薄、功能在提高，相對的屏幕就越來越大了，電池才能跟著變大，電容量才能提高。

又或是無線充電技術、wifi充電技術，或者智能省電程序，這些都算是另闢蹊徑。

本質上，鋰電池還是鋰電池，對於電池研發的工作人員而言，確實是一件揪心的事，試想難得一項成果出來，電池效率提高7%~8%，不錯了吧？呵，隔壁CPU性能翻了一倍。

材料更替方向上，最大的問題可能就是貴了吧。

不管是核電池還是石墨烯電池，價格都不適合民用，還有一些像空氣電池這樣的烏托邦技術，也算是一種希望吧。

總之現在的電池技術確實是科技的絆腳石，但實話說，更多是侷限了民用級別的發展。

反正現在充電頻繁也不是壞事，不是嗎？

SMETalk

的確，如你所言，在電池方面，目前研究的大有人在，但是能帶來鋰電池革命性進步的，恐怕幾年內很難有人做到，鋰電池恐怕還將陪伴人類走很長一段時間。在消費電子領域，以手機為例，現在提高電池的使用時長的方法，還只能是解決CPU、屏幕等耗電上。

為什麼呢？

目前，應用於消費電子的鋰電池，在負極材料方面大多采用石墨材料，正極方面多是鈷酸鋰。

鋰電池的原理非常簡單，就是正極、負極依賴於氧化還原反應，帶電的鋰離子在電解液中來回穿梭。目前，在消費電子領域，鋰電池的正極用料是鈷酸鋰，負極用料也一直都是石墨。雖然在負極材料方面，石墨烯取得突破性進展，但是無法商業化，因為石墨烯太太太貴了。

所以，要實現電池的革命，就要從正負極的用料上做文章，要找到比石墨和鈷酸鋰更好、更便宜的搭檔才行。而這一過程，需要不斷的嘗試，就像當初愛迪生髮明燈泡一樣，需要的不是智慧，更多的是運氣了。

所以，目前業內人士對鋰電池的進步也都持有比較悲觀的態度。

當然，既然鋰電池的處境這麼尷尬，人類也在想如何跳過鋰電池，尋求一種全新的電源解決方案。

現在比較熱門的一個是無線充電，一個就是超級電容，還有一個是核電池（就跟鋼鐵一樣滴）。

先說核電池，現在已經不是什麼黑科技了，技術已經比較成熟，早在2006年，中國原子能科學研討院就研製出了我國第一個鈈238同位素電池，給探月工程準備的。

還有，核動力心臟其實也都研究出來了，但是呢，很遺憾的是，核能電池雖然技術已經日漸成熟，但還是太太太貴了。

再說超級電容。超級電容器，是介於傳統電容器和電池之間的一種電化學儲能裝置功率密度高、循環壽命長、安全又可靠，現已廣泛應用於混合電動汽車、大功率輸出設備等多個領域。但缺點就是，超級電容本身能量密度低，體積都比較大，什麼時候能迷你化，那電池的革命也就來到了。

還有無線充電，其實它的普及也許就在一夜之間。畢竟，它所耗費的電能並不多，只是這個商業模式如何建立，目前還不確定。蘋果已經開始採用這一技術，總體來說，無線充電是距離我們最近的一項技術了。

科學重口味

人類的電池技術一直在發展，但發展的速度趕不上新科技對電量消耗

最明顯的例子，就是手機電池了，現在人最擔心的就是手機沒電了。談到停滯不前，十年前手機裡的鋰電池和現在的鋰電池肯定沒法比，可十年前手機用的是小的黑白屏，現在手機是5寸以上的大彩屏，以前手機只需要打電話或發短信，現在都是重度依賴，通訊，遊戲，社交，娛樂統統在手機上，一天機不離手。

現在常用的鋰電池已經是很成熟的技術

鋰離子電池都已經應用了20年了，靠鋰離子通過電解液在鈷酸鋰正極和碳負極間運動來實現充放電，基本原理很清楚，電池性能的進步空間有限了。最新的研究也都是開發出新型的正負電極材料，實現穩定的充放電循環，但科研進展報道的很多，但涉及到商業化應用，最大的問題就是製備成本過高。

當前也有一些石墨烯電池的研究和報道，更多的是炒作石墨烯的概念

例如，現在有一些石墨烯電池的研究和報道，但更多的是對石墨烯的概念炒作，他們也只是把石墨烯這種明星材料少量的添加到鋰離子電池中去，算是摻雜了石墨烯的鋰離子電池。石墨烯在電池裡或者增加電解液的導電性用，或者直接摻在負電極材料中，有很多高性能的類似報道，然而綜合性能也難以實現突破，受限於石墨烯材料的價格和製備工藝，短期也沒法實現純石墨烯電極的應用。

短期內，電池技術肯定一直在進步，期待有新鮮的技術能把電池技術突破

量子實驗室，專注科學問題，歡迎評論和關注。

量子實驗室

電池技術停滯不前？從大家的直觀感受來說，似乎如此。但這只是一個假象，電池技術在發展，一直在發展。

電池技術停滯不前這個印象是怎麼形成的？因為，大家都有親身體會，手機性能越來越強大，但是電池續航能力似乎沒有明顯改善。但是，這種看似直觀的印象是非常片面的。從本身來說，手機電池也在不斷髮展，電池技術的發展沒有處理器等配件的發展那麼令人矚目罷了。其次，電池技術進步不僅僅表現在續航能力這一個指標上。大家說的“電池技術停滯不前”主要就是“手機鋰電池容量沒有突破性進展”的意思。就手機電池而言，可以認為電池技術是在發展的，只不過由於各種原因形成了“停滯不前”的印象。如果時間稍微拉長一點，我們就可以輕而易舉地發現電池技術的進步非常大！

1. 電池容量有了明顯提高（漸進式的提高）

雖然在智能手機時代，手機電池的容量沒有繼續出現顛覆人類認知的突破性提高。但是，在智能手機沒有普及之前，大家應該對“超長續航手機”有點印象，那分明就是手機性能沒有突破之前，電池技術進步帶來的性能過剩嘛。但是在智能手機爆發之後，手機用電需求徹底改變，為了實現各種功能，耗電大大增加。手機電池的容量依然保持著穩定的增長態勢，但是手機性能是爆炸式增長，所以顯得黯淡無光。實際上，我們的智能手機電池容量一直還是有小幅提高的，時間拉長一點看，容量提升就很明顯了。但要出現爆炸式增長，只有等到下一種具有革命意義的電池材料出現。我們可以看一下歷代蘋果手機的電池容量變化可以發現，在體積不變的情況下，電池容量在新一代會比上一代有小幅度提升。

2. 容量之外的性能

手機技術不僅僅有電池容量這麼一個指標。大家比較直觀的感受就是我們現在的手機充電速度比以前要更快，這種變化是離不開電池技術的進步作為支撐的。其次，無線充電等技術實現，也是需要有一定的電池技術作為基礎的。電池的衰減得到控制，穩定性得到提高，都是電池技術的進步。想當年，萬能充是人手必備的工具，現在已經退出了歷史舞臺，就是電池技術進步帶來最直觀的感受。有些變化是悄無聲息的。

電池不僅僅有手機電池，像一次性電池從碳性乾電池到鹼性電池，大電流放電得到很大的改善。而常用的充電電池，鎳氫電池取代了鎳鎘電池，容量暴漲。這些都是最近一二十年內的事情。你不能要求技術的進步一直是爆炸式的，在絕大多數時候，技術進步都是漸進式的。

除此之外，在大家比較關注的電動車領域，電池技術的進步也是顯而易見的。特斯拉在去年表示，採用最近技術的電池經過1200次循環後電池容量依舊可以達到出廠容量的95%。而特斯拉在控制電池組發熱等方面的表現也是非常出色的。電池技術的進步是電動車得以實現的重要推動力。

因此，電池技術沒有停滯不前。只不過，電池技術的進步不那麼驚天動地而已。但是，帶來的改變卻是實實在在的。

鎂客網

謝邀！

自全世界進入和平時代後，全世界的科技技術都在高速的發展。從最初需要半個足球場大的計算機，計算能力不如現在智能手機的阿波羅登月器，到如今可以裝進我們口袋的智能手機，科技進步了許多。

但在這幾十年間，電池技術為什麼沒有大躍進呢？人類的未來是否被鋰電池束縛了？就如同新能源汽車，最令人頭疼的問題就是續航，如果續航問題得到大大提升，比如10000KM，哪裡還有汽油車市場。

其實，電池技術一直在發展。我們之所以覺得電池技術沒有發展，更多的是我們對電量的需求，遠遠超越了電池技術發展的速度，再加上很多廠商，都是在屏幕功耗上、處理器功耗上做功夫，繼而有了這種錯覺。如果拿十年前的電池與如今的鋰電池做對比，就會發現，電量、體積、安全性都大大提升了。

除此之外，鋰電池的發展現在處於一個瓶頸期，能量密度已經接近其物理極限。那未來的新型電池有哪些呢？吉普為大家盤點下：

鋰電池的工作原理很簡單，就是正極、負極依賴於氧化還原反應，帶電的鋰離子在電解液中來回穿梭。目前下消費電子領域，鋰電池的正極用料是鈷酸鋰，負極用料是石墨，只要在正負極用料上做文章就會有新的突破。

負極材料：石墨烯

石墨烯是現在炒得非常火的應用材料，也掀起了一股石墨烯研發熱潮。石墨烯的容量較高，可逆容量約700mAh/g,高於石墨類負極的容量，石墨烯良好的導熱性能確保其在電池體系中的穩定性，石墨烯片層間距大於石墨，使鋰離子在石墨烯片層間擴散通暢，有利於提高電池功率性能。總之一點，好於石墨。

但目前情況是批量生產工藝不成熟、價格高昂、性能不穩定，石墨烯是率先作為正負極添加劑在鋰離子電池中使用。

更換鋰離子：鈉離子

鈉離子電池的工作原理與鋰離子相似，充電時，Na+從正極材料中脫出，經過電解液嵌入負極材料，同時電子通過外電路轉移到負極，保持電荷平衡；放電時則相反。原理上，鈉離子電池的充電時間可以縮短到鋰離子電池的1/5。另外，鈉資源約佔地殼元素儲量的2.64%，成本是低於鋰。

但鈉離子電池能量密度不及鋰離子電池，在小型數碼產品可能會少見它。

進一步進化：固態鋰電池

我們用得最多的還是液態鋰電池，而固態鋰電池是相對液態鋰電池而言，是指結構中不含液體，所有材料都以固態形式存在的儲能器件。有幾個有點：能量密度高、體積小、柔性化的前景、更安全。

固態鋰電池也有成本高的問題，也不是具有特大創新力，但它卻是容易實現的一種電池。

以上是吉普介紹的幾種未來電池，當然未來電池還有很多研究方向，比如鋰硫電池、鋰空氣電池、鋁空氣電池、鋅空氣電池，都是可能取代鋰離子電池的。吉普只想告訴大家，不用太操心這些瞭解即可，自有廠家去頭疼。世界末日了，會英雄挺身而出，而我們普通人只要做好被拯救的準備即可，簡稱：躺。

科技吉普

電池技術不是沒有進步，而是一直在進步。

1.先說近的。以使用量最大的鋰電池：18650圓柱形電池為例。大概10年前最大容量僅為2.6Ah。現在已經有3.6Ah容量的了。

2.再說稍遠一些的。鋰電池經歷了滿電電壓4.10、4.20、4.35三個階段，也就是最近20年的事情。伴隨著滿電電壓的提高，實際上是材料改變帶來的技術進步造成的。

3.其他電池。太久遠的不說，說一些我們接觸得到的。①一次性電池，以前是碳性乾電池，現在基本是鹼性電池，大電流放電得到很大的改善。②汽車電瓶，以前是鉛酸蓄電池，裡面是稀硫酸需要定期加水。現在是鉛鈣免維護電池，不需要加水了。③我們常用的5號充電電池（一號等一樣）鎳鎘電池，被鎳氫電池取代了（容量從500mAh漲到2000mAh用時不到20年）。

綜上，電池一直在進步，我們之所以不滿意主要有以下幾點：

1.相對芯片的進步，電池進步比較慢。至少是最近40年來，芯片基本是以18個月翻一翻的超高速度在進步。放眼整個人類歷史，也沒有什麼東西能夠持續以這麼高的速度提升這麼長時間。電子計算機從最初的5000次/秒到現在太湖之光12.5億億次/秒。

2.便攜電器的功能越來越多。為了實現越來越多的功能必然需要更多的電量，但是電池的進步跟不上我們的需求。以手機為例。剛開始大哥大磚頭那麼大隻能打電話。後來手機越來越小，待機時間越來越長。10多年前待機一週的手機隨便找。現在你要找待機一個月的功能手機也是有的。但是現在手機的功能已經遠不是打電話了，聽音樂、看視頻、上網電腦的大部分功能。已經全部用電池供電了。對電池的要求能不高？

3.廠家的策略。廠家吸取了諾基亞的教訓，一臺手機用太久了，廠家就要死了。所以現在普遍設計手機一天一充，並留一點餘量。按鋰電池的壽命：500個循環壽命降到70%左右。大概2年後，手機就不能保證一整天的使用了，逼著你換手機。

無聊兵6819800

準確地說，電池技術並非停滯不前，而是相對其他技術的日新月異來說，進步不是很明顯。

一、鋰電池本身的進步空間有限

鋰電池在上世紀70年代左右被髮明出來，直到90年代，索尼才生產出第一塊能被商用的鋰電池；到了21世紀初，鋰電池才被大規模用於手機、筆記本等智能設備。

大家可以看到，電池發展到鋰電池後，核心理論和原理30年來都沒有大的突破。這是為什麼呢？

鋰電池是化學電池，其構成為正極、負極、電解質。通用的鋰電池，正極材料是鈷酸鋰，負極材料是石墨。經過反覆的試驗研究發現，鈷酸鋰和石墨這兩者的配合是最默契穩定的。

而且鋰電池具有相當的優勢：

1.環境友好，沒有記憶效應。相比鋰電池之前的鎳氫電池等，否則每次充電都要充到100%，那可真的太麻煩了。

2.能量密度比較高，單位體積內能儲存更多的電量。其他材料，要麼根本喂不飽現在的智能設備，要麼就要體積太大，不符合輕薄化的趨勢。

3.鋰電池的性價比是最高的。當下，關於電池最新的研究也都是開發出新型的正負電極材料，但涉及到商業化應用，最大的問題就是製備成本過高。

所以，要實現電池的革命，就要從正負極的用料上做文章，要找到比石墨和鈷酸鋰更限、更便宜的搭檔才行，但這並不容易。

從另外一個方面說，電池技術沒有重大突破真不是什麼壞事，電池按兵不動，反而倒逼著其他硬件工藝、技術飛速發展。比如快充技術和無線充電就是最典型的。

石墨烯自2010年獲得諾獎以來，廣受全球關注，特別在中國。國內掀起了一股石墨烯研發熱潮，其具諸多優良性能，如透光性好，導電性能優異、導熱性較高，機械強度高。

鑑於石墨烯當前的批量生產工藝不成熟、價格高昂、性能不穩定，石墨烯將率先作為正負極添加劑在鋰離子電池中使用。

4、碳納米管

碳納米管是一種石墨化結構的碳材料，自身具有優良的導電性能，同時由於其脫嵌鋰時深度小、行程短，作為負極材料在大倍率充放電時極化作用較小，可提高電池的大倍率充放電性能。

5、富鋰錳基正極材料

高容量是鋰電池的發展方向之一，但當前的正極材料中磷酸鐵鋰的能量密度為580Wh/kg,鎳鈷錳酸鋰的能量密度為750Wh/kg，都偏低。富鋰錳基的理論能量密度可達到900Wh/kg，成為研發熱點。富鋰錳基雖然克容量優勢明顯，潛力巨大，但限於技術進展較慢，其大批量上市還需時間。

6、動力型鎳鈷錳酸鋰材料

一直以來，動力電池的路線存在很大爭議，因此磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料等路線都有被採用。磷酸鐵鋰雖然安全性高，但其能量密度偏低軟肋無法克服，而新能源汽車要求更長的續航里程，因此長期來看，克容量更高的材料將取代磷酸鐵鋰成為下一代主流技術路線。

7、塗覆隔膜

塗覆隔膜是指在基膜上塗布PVDF等膠黏劑或陶瓷氧化鋁。塗覆隔膜的作用是：1、提高隔膜耐熱收縮性，防止隔膜收縮造成大面積短路；2、塗覆材料熱傳導率低，防止電池中的某些熱失控點擴大形成整體熱失控。

8、陶瓷氧化鋁

在塗覆隔膜中，陶瓷塗覆隔膜主要針對動力電池體系，因此其市場成長空間較塗膠隔膜更大，其核心材料陶瓷氧化鋁的市場需求將隨著三元動力電池的興起而大幅提升。

用於塗覆隔膜的陶瓷氧化鋁的純度、粒徑、形貌都有很高要求，日本、韓國的產品較成熟，但價格比國產的貴一倍以上。

9、高電壓電解液

提高電池能量密度乃鋰電池的趨勢之一，目前提高能量密度方法主要有兩種：一種是提高傳統正極材料的充電截止電壓，如將鈷酸鋰的充電電壓提升至4.35V、4.4V。但靠提升充電截止電壓的方法是有限的，進一步提升電壓會導致鈷酸鋰結構坍塌，性質不穩定;另一種方法則是開發充放電平臺更高的新型正極材料，如富鋰錳基、鎳鈷酸鋰等。

正極材料的電壓提升後，需要與之配套的高電壓電解液，添加劑對電解液的高電壓性能起到關鍵性作用，其成為近年來的研發重點。

品勝

如果和內燃機的發展做比較，鋰電池的發展其實非常快，停滯不前的現象是不存在的。之所以會有電池技術停滯不前的感覺是因為現在的數字媒體太發達，三天兩頭都有關於新技術的新聞鋪天蓋地的推送給消費者，因此給了消費者“電池技術進步的速度太慢了”的錯覺。

電池是一種電能存儲裝置，利用某些特殊的材料存儲電能，然後以人們需要的方式釋放出來。一個新電池技術要能普及，成本與安全性是最關鍵的兩個指標，前面說過，電池必須以“人們需要的方式”釋放能量，太快、太猛烈的釋放是不安全的，控制能量的釋放也是最困難的一部分。

從週期表來看，宇宙中的元素就那麼多。但是，透過不同元素之間的組合、原子不同的排列方式等方法，能創造出許許多多有著神奇特質的材料，有些材料有著極為特殊的性質，但生產工藝複雜，因而成本極高，難以普及。

不過，任何有著巨大商業價值的材料，即使成本再高，都能隨著時間的演進而降低成本，只要能大量生產，就能降低不良率，進而降低成本，普及到市場上。

讀者們可以很明顯的感受到，世界上新技術進步的速度越來越快，這是為什麼呢？答案就在於運算成本越來越低，換句話說，就是同樣成本下的計算效能越來越高。人類透過計算機的幫助，分析生產過程中獲得的大數據，提升良率、降低成本，使得新技術以大家都能接受的價格快速進入市場。

對電池來說，其核心技術在於材料的研發，前面也說過，透過不同元素之間的組合、原子以不同的方式排列就會得到更先進的材料，如果是用過去不斷試錯的手段，就會投入多年的時間和大量的金錢，才能發展出一種新材料的低成本加工製造方式。如今，我們有了計算機，利用計算機模擬來“猜測”各種元素之間的組合是否能滿足需求，因此大幅加速了新材料的研發、縮短了新材料進入市場的時間。

越先進的材料，需要的計算機運算能力就越高，這是為什麼我們還需要等待一段時間才能在材料科技上有突破的理由。摩爾定律到目前為止一直有效，未來很長一段時間也會繼續發揮作用，直到人類將光子電腦、量子電腦也商用化，到那個時候，計算機效能將是現在的千倍、萬倍，新材料進入市場的速度會更快，電池技術無疑會達到一個新高度，一個類似科幻小說中描述的世界。

計算機的效能達到一個新高度，材料科學也就會達到一個新高度，兩者是互相拉拔的，新材料也能讓計算機用更少的能量提供更大的效能，半導體行業在過去半個世紀中就是這麼發展過來的，而更高的計算能力也會協助我們開發出新的材料。

計算機一直在進步，所以材料就會不斷進步，其結果就必然會發展出新的電池技術。所以，稍安勿躁，靜候佳音。

迷戀宇宙空間的原始地球人

石墨烯其實不貴非常便宜，便宜到你震驚。工藝也是簡單到你咂舌。所以利益集團不去推動，只拿著實驗室級別的產品價格說事。不要以為高科技都是造福人類的，石墨烯推廣開來，現在要有多少產業崩塌啊！

看到很多人的回覆，我不禁想問，初中不是普及過化學嗎？碳不知道嗎？

看到很多無知的回答我不禁感嘆！大家先看清回答的內容在噴。其次是原來實驗室成本在一公斤幾百萬，現在工業化幾十萬，等大規模工業生產估計不過萬。而且這不是新技術，只是再從實驗室成果轉向工業化過程中偶然的工藝方法促進的結果，令人驚奇的是這個方法簡單化了。最關鍵的是價值利潤遠不如傳統原料。

其他的問題你們自己想吧

還有人不理解嗎？

我再給你舉個例子。我們這有個高校化學領域世界有名。十年前的LED技術興起，掌握了最新的材料技術並且迅速產業化了，成本很低。但是立項的時候，有很多投資商找他們建設LED製成品企業，一堆專家不幹，非要搞原料生產。結果十年過去了，投資的企業成本還沒回來，原料質量非常高全出口。但是價格從每公斤幾百美元迅速掉到幾美元。而且只有美國品牌企業才使用高級材料。國內的企業都嫌貴。這就是技術和資本的矛盾

關鍵字: 技術 電池 科學