技术专家们正在绞尽脑汁用各种各样方法让电池更新换代，一场电子设备的革命正悄悄来临。在不远的将来，可乐就 可以帮汽车行驶几百公里。

　　撰稿/谭玉龙

　　如果你对电池的感觉还停留在手电筒里圆柱形干电池的印象中，那实在是太落伍了。从最早我们熟知的铅酸电池到后 来的镍镉电池、镍氢电池，再到如今手机里清一色的锂电池，以及研发与实用并重的太阳能电池、燃料电池，结合人们的需要 和当前的实际困难，各类电池正在发展中形成并体现着各自的特色，最大程度地展现了科技、实用等优点。

　　手机电池——风生水起

　　随着3G业务在国内的全面开展，手机的功能已极大丰富。如今制约手机使用的瓶颈已经不是手机技术，而是手机电 池。如何在更有限的空间里提高电池的能量，满足人们对各种手机功能更长久的使用，成为了当务之急。

　　现在普遍采用的手机电池是锂离子电池和镍氢电池，前者几乎覆盖了中国和东亚、东南亚地区的所有手机电池，而后 者在欧美地区还有少量的使用。锂离子电池因为具有高工作电压、小体积、无污染、长循环寿命且无记忆效应等优点被广泛应 用于手机行业。

　　传统锂离子电池正负极分别是由锂和碳构成，被电解质浸没包裹，通过电极中正负电荷的流动提供电流。由于锂离子 从一个电极抵达另一个电极需要一定的时间，因此充放电都很缓慢。尤其是充电，一般需要好几个小时，因而限制了人们的使 用。

　　今年3月份，美国麻省理工学院的两位科学家发明了一种超级锂电池，通过改变传统电极的表面结构，加速了锂离子 释放和吸收速度，使之比原来有了100倍的提升。也就是说，几秒内就可以完成我们过去几个小时的工作。而且，这两位科 学家所用的生产材料都是以前锂电池常用的材料，并没有新的消耗和负担，为将来的实际应用奠定了良好的基础。

　　研发人员说：“以秒计算而不是以小时计算的充电和放电过程，使得这项新型的电池技术将开启新的技术应用之门， 其中包括改变人们的生活方式。”该项研究结果已经发表于著名的《自然》杂志上，并已获2家公司授权，预计该项成果可在 两到三年内上市。

　　汽车电池——电动汽车不是梦

　　随着油价的持续走高以及节能减排成为我国的一项国策，电动汽车势必成为将来的一个发展趋势，很多汽车公司也开 始重视电动汽车的研发。但到目前为止，电动汽车还只是在“概念汽车”的领域中，没有得到实际应用。其主要原因，在于电 动汽车的“电”——车载电池的容量、成本与安全性等问题。

　　电动汽车技术可分为纯电动汽车(EV)、混合电动汽车(HEV)和燃料电池汽车技术(FCEV)三个技术流派 。

　　现阶段，混合动力汽车优势较大，因为它对现有汽车技术的改进相对较少，可以起到很好的过渡作用。目前80%的 混合动力汽车采用镍氢动力电池，具有功率大、安全性好、循环利用率高、成本低、技术成熟等优点。不过，镍氢电池容量有 限，不利于汽车的长途运行。而锂电池实现了大容量、高能量密度等特点，已经被众多汽车厂商所青睐。但其不足之处在于安 全性和稳定性不够理想，以及锂作为贵金属生产成本也比较高。

　　于是全球第一大镍氢电池和镍镉电池生产商比亚迪推出了新型的“铁电池”。它采用铁代替锂，降低了生产成本，但 电池容量和功率却与锂电池不相上下。而且它也大大提高了电池的稳定性，在燃烧和碰撞中不会发生爆炸，因此被寄予厚望。 据称，搭载了铁电池的首辆比亚迪F3DM双模电动车已于今年3月份在深圳的公路上跑了起来。或许这将真正实现只需插上 电就可以跑汽车的梦想。

　　除了混合动力汽车外，燃料电池汽车是电动汽车的另一个重要方向。今年5月底，美国能源部出台政策，将拨款24 亿美元补助相关企业以推动美国电动车燃料电池的技术研发。燃料电池是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换 装置，也就是说，化学能仅仅通过一个步骤就变为电能，而不是传统的从化学能变为热能，又从热能变为电能，因此能量转换 率高达60%至80%。燃料电池具体原理是利用了水电解的逆反应，与其说它是个电池，倒不如说它是个“发电机”。只要 通过连续地供给燃料和氧化剂，即可反应获得连续电力。当燃料耗尽时，只需重新注满燃料储备库即可。它的燃料很多样化， 像磷酸燃料电池、碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池及蓄热式燃料电池等许多 类型。比如利用甲醇作为燃料，相比于氢气存储更加方便安全，而相比于锂离子能量可提高10倍。另外，科学家研制了一种 新的过滤技术，安装了上百个50微米大小的孔洞，可以将反应产生的二氧化碳等废气排到大气中，清除反应副产品，进一步 提高了效率。

　　今年2月份，索尼推出新款燃料电池，融合了锂电池和燃料电池，实现了成本降低与持久续航的双重目标。而且还有 专门的智能控制芯片在电池工作时切换燃料电池和锂电池部分，从而获得最高的电池效率。

　　太阳能电池——环保持久

　　太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量，是地球上最便捷、最直接的能源，不仅洁净环保，而且取 之不尽、用之不竭。从某种程度上说，我们现在所使用的所有能源其根源都是太阳能，而我们人类对太阳能的利用也有上千年 的历史，发展到今天已出现了太阳能的光热利用、光电利用和光化学利用等多种形式。

　　太阳能电池种类很多，目前应用最多、技术最成熟的是晶体硅太阳电池，目前占到市场份额的90%，它的转化效率 也最高，实验室多晶硅太阳电池的一般效率已达到20.3％，工业上生产的多晶硅太阳电池的效率也可以达到13％-16 ％，而且生产技术成熟，质量稳定，即便使用20年，转换效率相对于出厂时也仅仅下降20%。但由于多晶硅太阳电池的材 料价格居高不下，加之工艺繁琐，限制了其大规模推广应用的要求。

　　为了进一步提高效率，降低成本，科学家采用了不同的材料和方法利用太阳能。2009年3月，澳大利亚莫纳什大 学(MonashUniversity)的研究人员研发出了聚合物太阳能电池——一款超薄柔性太阳能电池。这种电池和 一页纸一样薄，能随意弯曲，非常轻便易于携带运输。而且它部分透明，可以安装在玻璃和窗户上，拓宽了应用范围。因为它 能漂浮于水面上，所以既可以覆盖水面又不影响正常发电。

　　而美国特拉华大学科研人员瞄准了新型的横向光学聚焦系统。今年早些时候，他们宣布最新研制的超高效硅太阳能电 池，在标准的陆地日光条件下，其太阳能转换效率高达42.8%。相对于传统太阳能电池，转换效率高出约30%。该系统 将吸收到的光束分配于不同的感光材料，能覆盖全部太阳光谱，大大提高了对太阳光的利用率。而且，该系统还有一个静止的 宽接收角光学系统，可以接收更多的太阳光。这种固定化而不需要复杂跟踪装置的设备，使其更容易地被安装于手提电脑等便 携设备。

　　据预测，未来几年光伏产业的增长率至少是30%以上，市场前景广阔。

　　活的电池——生物技术完美体现

　　除了刚才提到的已产业化的锂电池、燃料电池和太阳能电池等新型电池，科研人员还在积极研发其他类型的电池。比 如从生命当中汲取灵感，制备了“活的”生物电池。

　　在今年2月的“FCexpo2009国际氢·燃料电池展”上，索尼公司展示了相当前沿的糖生物电池。在现场演 示中，只需注入普通的可乐就可以发电。这种电池是利用酶分解葡萄糖，提取电子和氢离子进行发电。

　　早在2007年，索尼公司就曾经发布了一款用葡萄糖(Glucose)做能量来源的生物电池，它以酶为催化剂 ，从碳水化合物如葡萄糖中产生电力。在今年的新款中，单位体积功率密度提高了1倍，从50mW/40cc提升为70m W/28cc，以前4节电池才能驱动的Walkman扬声器现在只需3节即可。

　　这种电池更加环保，产物是水，而且酶可以再生，降低了价格。索尼公司看准了生物电池的光明前景，准备在续航能 力等方面再加大投入研发，一场电子设备的革命正悄悄来临。或许将来的某一天，我们手中的可乐也可以帮助自己的汽车行驶 几百公里。▲