從2007年第壹代iPhone到2017年底，手機的使用時間在十年間只從6小時增加到10小時以上，電池行業遠遠落後於手機上其他元器件的發展速度。人們不得不總是隨身攜帶壹個沈重的充電寶。相反，科研領域頻頻爆出關於電池性能突破的亮眼新聞:比如某高校科研團隊實現了“充電5秒，通話兩小時”的電池突破。等等，那我們該怎麽看待這些新聞？這些實驗室的科學突破真的能給我們日常生活中的電子產品帶來哪些改變？這次衛星發射的新進展是什麽樣的電池技術？？
2017 12 15浙江大學高分子科學與工程系的高超團隊研發出壹種新型鋁-石墨烯電池。相關論文《具有25萬次循環壽命的超快全天候氧化鋁-石墨烯電池》在科學進展發表，第壹作者是團隊的陳皓博士。據悉，這種電池可以在零下40攝氏度到120攝氏度的環境下工作，可謂既耐高溫又耐寒。在-30℃的環境下，這種新型電池可以達到1000次的充放電性能，而在100℃的環境下，可以達到45000次的穩定循環。這種新電池仍然是柔性的。彎曲10000次後，容量完全保持不變，即使電芯接觸火焰也不會起火爆炸。？
電池可以在高溫下正常工作。兩個串聯的電池可以點亮壹組LED燈。？
這種電池的陽極是石墨烯薄膜，陰極是鋁。串聯兩節電池可以點亮壹組LED燈。經測試，石墨烯陽極的比容量達到120mAh/g(毫安時/克)。若以壹次充放電為壹個循環，快充可在1.1秒內充滿，仍具有11mah/g的可逆比容量..經過25萬次充放電循環後，仍能保持965，438+0%的容量，幾乎沒有功率損耗。如果智能手機用這種電池，即使壹天充10次電，也能使用近70年。？
新電池是不是太強大了？事實是...？
看了上面的描述，是不是覺得這個新電池太厲害了？！希望它能早日量產，早日用在我們的手機上，讓我們早日拋棄笨重的充電寶？但真實情況是怎樣的呢？先說這個發明的由來。？
2015，斯坦福大學戴宏傑研究組在《自然》雜誌上發表了他們的研究成果。陽極采用高溫裂解石墨泡沫制成，首次實現了高比容量、長循環的鋁離子電池。受此啟發，浙江大學高朝教授的研究小組嘗試用石墨烯薄膜制作鋁電池的電極。？
斯坦福大學研發的鋁離子電池，以及電池的負極材料。？
“電池的性能取決於電子和離子在陽極和陰極之間‘運行’的狀態。”該研究小組的負責人高朝教授表示，電極材料應該允許盡可能多的電子和離子順利運行或快速返回它們的位置。如果沒有足夠的道路或道路擁擠，性能將受到影響。？
經過壹年半的探索和積累，高超團隊提出了石墨烯正極材料“三高三連續”的設計原則。“三高”是指顯微組織的高質量、高取向和高孔隙率；“三連續”是指宏觀結構中存在連續的導電網絡、連續的離子傳輸通道和連續的離子插層通道。從原理上講，這種設計使得鋁-石墨烯電池的性能向前邁進了壹大步。之前鋁電池的比容量壹直徘徊在60mAh/g左右，反復充放電的次數也在千次以內。？
充電電池界的“泰山北鬥”——鋰離子電池？
目前商用最常見的充電電池是鋰離子電池。鋰離子電池的概念最早由美國的M.S.Whittingham教授於1970年提出，由日本朝日化成株式會社的吉野·亞基拉團隊於1991年研發成功，後由索尼公司於1年商業化，共經歷* * *。？
雖然其相對穩定的性能可以滿足目前壹般的使用場景，但金屬鋰是壹種價格昂貴且活潑的稀有金屬。這意味著鋰電池的成本不會降低到壹個非常友好的水平。同時，鋰電池在許多特殊場合的安全風險不得不引起我們的重視。航空工業關於鋰電池的攜帶和托運的相關規定證明了鋰電池在非常規環境中的安全性問題。？
隨後，為了降低成本，科學家們在實驗室開發了鈉電池和鋁電池。其中，鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，廉價安全，是電池制備中理想的負極材料。但多年來，鋁電池的整體性能仍然不如鋰離子電池和超級電容。鋁電池技術的關鍵問題是設計壹種能夠匹配鋁並高效工作的陰極材料。只有這樣，其優異的電化學性能才能真正發揮出來。？
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吉野·阿基拉教授和他為實驗設計的第壹個管狀鋰離子電池原型。？
高朝教授指出，目前鋁電池的正極比容量、輸出電壓和表面負載仍有很大的提升空間，能量密度也不足以與鋰離子電池抗衡。未來需要在保持高功率密度的基礎上，進壹步提高能量密度。另外，目前經典的離子液體電解液價格昂貴，如果能找到更便宜的電解液，鋁離子電池的商業前景會更廣闊。除非成本控制在市場可接受的水平，否則任何新發明都很難商業化。？
鋰離子電池生產車間大型塗布機？
綠色電池的新突破:商業化是否至少需要8到10年？
近20年來，綠色電池作為新能源產業中的核心產業，受到社會各界的追捧，政府加大投入，科研界也熱情高漲。發表在國際頂級期刊《自然》和《科學》上的論文聲稱實現了某種技術突破。這些論文的實質就是向世界宣告，他們已經開發出了壹種新的電池材料，或者發現了某種關鍵的機理。？
然而，讀者可能不知道，實驗室中的電池原型大多與手表中使用的紐扣電池相似。商用的電芯是壹塊叫18650的電池。是鋰離子電池鼻祖日本索尼公司為了節約成本而設定的標準鋰離子電池型號，其中18表示直徑為18mm，65表示長度為65mm，0表示圓柱形電池。無論是移動電源，筆記本電腦，還是特斯拉電動跑車裏的電池，都是這種電池。這種電芯的生產需要借助大型專業設備，在無塵封閉的工廠車間進行制作和組裝。實驗室顯然不具備這個條件。即使後續研究能找到壹種廉價的電解液作為離子液體電解液的替代材料，實驗室裏的電池樣機商業化解決各種技術細節也至少需要8到10年。？
18650電池和2032紐扣電池？
說到實驗室，除了高校和國家實驗室，企業下屬的實驗室也有很重要的地位。比如上世紀舉世聞名的美國施樂中心實驗室，那是在20世紀70年代，計算機革命所需的重要技術幾乎都誕生在這個實驗室。有人說，當時世界上壹半的頂尖計算機人才都在這裏工作。妳覺得很牛逼嗎？據說喬布斯參觀施樂實驗室的時候，第壹次看到圖形用戶界面和鼠標，激動得臉紅，回去就用在蘋果電腦上。？
事實上，隸屬於該企業的中心實驗室不僅僅是施樂公司。更著名的還有貝爾實驗室，它屬於AT & amp；t公司自成立以來，貝爾實驗室已經獲得了27000多項發明專利，平均每個工作日4項專利，還獲得了8項諾貝爾獎，比大多數國家都多。然而這麽多年過去了，真正用在我們生活中並被記住的只有個人電腦、激光打印機、鼠標和圖形用戶界面。？
目前電池行業的發展更多的是由企業內部的微創新來驅動，比如正極材料的配比、材料的塗層技術、電池組裝技術等等來提高電池的性能和安全性。？
說白了，對於企業科研來說，知道為什麽就夠了，不需要知道為什麽。重要的是知道該怎麽做，找到解決方法，而不必在基礎科學的層面上研究清楚。？
的確，科學和技術是兩回事。我們的原始祖先懂得用棍子撬石頭，這是技術；不用等到阿基米德提出杠桿原理，那才叫科學。瓦特改進了蒸汽機，只要能用，就是技術；妳不用先搞清楚，蒸汽做功的原理是什麽？那叫科學。？
科研的目的是服務社會，每壹篇發表在期刊上的論文都有它的意義。期刊規定必須在論文的摘要和結論中明確寫出其意義。但這些含義都是用嚴謹專業的術語表述的，對於非本研究領域的研究者來說很難理解，更別說普通的非科學研究者了。至於媒體上吸引眼球的報道，純粹是為了吸引眼球。下次看到這個標題黨新聞，就當是娛樂新聞吧。