在電子產(chǎn)品已經(jīng)滲入到人類生活的今天，耳邊能聽到最絕望的聲音也許不再是“他/她怎么不愛我了？”，而是“啊~手機(jī)/電腦怎么沒電了？”。 手機(jī)沒電，生無可戀！

 對(duì)于不少人來說，手機(jī)等電子產(chǎn)品早已變成“伴侶級(jí)”的生活必備品，而手機(jī)對(duì)電池的依賴正像我們對(duì)手機(jī)的依賴一樣（沒它不行）。甚至可以說，人們對(duì)手機(jī)使用需求的日益增長和手機(jī)電量的飛速下降已成為了當(dāng)代人生活的主要矛盾之一。 鋰離子電池瓶頸到來 近些年，關(guān)于鋰離子電池的“突破”紛至沓來。“容量翻倍”、“續(xù)航持久”、“快速充滿”等關(guān)鍵詞，不斷撩撥大眾的神經(jīng)。

 但隨之而來的理性分析，又使這些浮華的辭藻盎然失色。人們紛紛抱怨媒體標(biāo)題誤人，并沒有切實(shí)解決目前的現(xiàn)狀與困難。 誠然，鋰離子電池技術(shù)在不斷進(jìn)步。但從某種層面講，鋰離子電池早已徘徊在舉步維艱的瓶頸階段。造成這一瓶頸的最根本原因，是所謂的“物理天花板”——鋰離子電池存在理論的儲(chǔ)能上限。 很不幸，我們就要接近這個(gè)上限了。 根據(jù)技術(shù)發(fā)展的“S型曲線”理論，一項(xiàng)技術(shù)大體是從出生、發(fā)展到瓶頸，直到被另一項(xiàng)技術(shù)所取代。鋰離子電池也逃不出這樣的宿命循環(huán)。

 電池技術(shù)發(fā)展的S型曲線 當(dāng)舊勢(shì)力增長乏力的時(shí)候，新的勢(shì)力總能異軍突起，支撐起新的發(fā)展。在接替鋰離子電池的眾多技術(shù)中，鋰空氣電池，可能是個(gè)答案。 若要談及未來，我們也不敢放下百分之百的論斷，只是提供一種接替“鋰離子電池”的技術(shù)備選。 初顯鋒芒，鋰空氣電池步履蹣跚 雖然名稱近似，但“鋰離子電池”和“鋰空氣電池”是全然不同的兩個(gè)體系，所涉及的原理也大相徑庭。 “鋰空氣電池”這個(gè)概念，最早見于1970年代。

它的核心原理，是讓鋰與空氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，將產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)為電能。 鋰空氣電池工作原理示意圖，圖片來源：Pixabay 這就如同燒木頭或燒煤炭，作為人類獲取能源最普遍的方式，讓原料與氧氣直接反應(yīng)，所帶來的是極高的能量釋放。據(jù)計(jì)算，鋰空氣電池的能量密度可以達(dá)到每千克12000瓦時(shí)，這一數(shù)值幾乎是鋰離子電池的10倍，甚至接近了汽油的能量水平（每千克13000瓦時(shí)）[1]。 鋰與空氣的這看似簡單組合，將電池技術(shù)的物理天花板，提升了整整一個(gè)數(shù)量級(jí)！而且，它使用的氧氣來自于空氣，這部分原料近乎無限。 然而，事情注定不會(huì)如此簡單。

在這方興未艾的背后，潛藏著的，仍然是一篇混沌：鋰空氣電池中發(fā)生的反應(yīng)太過復(fù)雜，還伴隨著無數(shù)的副產(chǎn)物生成。甚至很多科學(xué)家們會(huì)感覺自己的研究其實(shí)是“玄學(xué)”。 2016年，來自美國和歐洲的幾位鋰空氣的專家湊在一起，為《自然·能源》寫了一篇介紹鋰空氣電池發(fā)展現(xiàn)狀的文章[1]，里面開篇就是一句：“在基礎(chǔ)層面，我們對(duì)（鋰空氣）電池中的反應(yīng)過程所知甚少?！彪S后，又說：“沒人知道鋰空氣電池是否會(huì)成為一項(xiàng)技術(shù)，但是為了社會(huì)發(fā)展和人類未來，我們應(yīng)該盡力而為去探究（鋰空氣電池的）可能性”。 也就是說，經(jīng)歷了近50年的發(fā)展，這個(gè)領(lǐng)域中最杰出的學(xué)者，面對(duì)世人時(shí)，卻只能低聲地嘆息： “我們幾乎一無所知”。

 比起那些“充電10分鐘，續(xù)航1000里”的報(bào)道，這絕對(duì)是一篇“謙虛”的論文。 因?yàn)閷W(xué)者們都心里有數(shù)，人類在鋰空氣的研究中已經(jīng)栽了太多跟頭。 有個(gè)業(yè)內(nèi)的八卦，說是一位很有名望的科學(xué)家發(fā)了一篇鋰空氣電池的文章，達(dá)到了一個(gè)很棒的性能，可別人怎么也重復(fù)不出來。后來發(fā)現(xiàn)，他所做的鋰空氣電池中，發(fā)生反應(yīng)的其實(shí)是集流體和電池殼，而不是預(yù)想的金屬鋰。最后鬧得尷尬收?qǐng)觥?甚至有些科研巨頭也難逃鋰空氣的詛咒。 從最早的移動(dòng)原子到后來的量子計(jì)算，美國IBM公司在微觀科學(xué)領(lǐng)域，可以說是執(zhí)牛耳者。他們就曾想攻下鋰空氣電池這個(gè)山頭。

IBM在2009年推出一項(xiàng)名為“Battery 500”的計(jì)劃，希望能開發(fā)出一套讓電動(dòng)車行駛500公里的鋰空氣電池。項(xiàng)目伊始，他們?cè)O(shè)想在2013年造出原型機(jī)，2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。 但是，2012年之后， “Battery 500”就戛然而止了，很難在網(wǎng)上搜到其只言片語。如果不是IBM有意雪藏，那就只能說明，這個(gè)計(jì)劃已然擱淺。也有傳言說IBM并沒放棄，而是轉(zhuǎn)向了其他方案。但這些江湖傳聞，我們也只能姑且聽之，真假難辨。

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