我們正在展望一個(gè)廣泛利用清潔能源的新時(shí)代。作為這個(gè)時(shí)代的標(biāo)志性場(chǎng)景之一，人們希望看到滿街跑著的都是類似特斯拉電動(dòng)車這樣的新型轎車，它不再需要汽油，而是用蓄滿了電的鋰電池驅(qū)動(dòng)。到那時(shí)候，遍布道路兩旁的加油站也將會(huì)被充電站所取代。最新的消息是，上海市已經(jīng)宣布對(duì)特斯拉電動(dòng)車實(shí)行免牌照上牌政策，并支持他們更快地在中國(guó)建設(shè)超級(jí)充電站。

然而，當(dāng)你意識(shí)到電動(dòng)車使用的電池和你手機(jī)里裝著的電池并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，令人歡欣鼓舞的光明遠(yuǎn)景可能就要蓋上一朵烏云了。手機(jī)黨經(jīng)?？鄲赖木褪请姵氐睦m(xù)航能力。許多人的手機(jī)早上充滿，下午見(jiàn)底，一天必須充一次。筆記本電腦同樣有這個(gè)問(wèn)題，幾個(gè)小時(shí)就可能電量告罄。電動(dòng)車沒(méi)開(kāi)多遠(yuǎn)就“趴窩”，需要頻繁充電，這是它的實(shí)用性備受質(zhì)疑的焦點(diǎn)。特斯拉唯一投放市場(chǎng)的ModelS型電動(dòng)車，最高配置的車型宣稱一次充滿電后可以行駛480公里，已經(jīng)是很了不起的成績(jī)了。

為什么電池“不耐用”？在一定的空間里，物質(zhì)所能儲(chǔ)存能量的大小被稱作“能量密度”。從能量密度的排位來(lái)看，電池幾乎墊底。以每千克產(chǎn)生的能量作為指標(biāo)，我們?nèi)粘Ｊ褂玫钠湍苓_(dá)到50兆焦耳，而鋰電池的平均水平還不到1兆焦耳。其他類型的電池同樣在極低的水準(zhǔn)徘徊。顯然，我們不可能把電池的體積做得無(wú)限大；為了提升電池的容量，只能著眼于提高電池的能量密度，但是困難重重。這項(xiàng)技術(shù)到底難在哪里？

客觀地看，鋰電池體積小、分量輕、壽命長(zhǎng)、成本低，又安全、又環(huán)保，較短的充電時(shí)間就能換來(lái)較長(zhǎng)的使用時(shí)間……已經(jīng)是人類目前找到的極為優(yōu)質(zhì)的電池。但是，科學(xué)家總是精益求精。劉潤(rùn)說(shuō)，改良的關(guān)鍵，是尋找更優(yōu)質(zhì)的正極和負(fù)極材料，來(lái)提升電池的能量密度。

負(fù)極材料可能的替代品有鋰硅合金等，其能量密度比石墨高近十倍。找到更穩(wěn)定的正極材料則顯得更加重要。現(xiàn)在人們主要用的是鈷酸鋰，這種材料很昂貴，而穩(wěn)定性和能量密度則不盡如人意?？茖W(xué)家正在研究是否有可能用鐵基或錳基的氧化物來(lái)代替它。

在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，我們有可能獲得更大容量的電池嗎？科學(xué)家還是圍繞鋰來(lái)下功夫。因?yàn)殇噮⑴c反應(yīng)的電子比例高，金屬鋰自身的能量密度大。鋰硫電池和鋰空氣電池都存在理論上的可能性，它們是電池，卻可以提供像汽油燃料一樣豐沛的能量。不過(guò)，實(shí)際的開(kāi)發(fā)推廣仍然面對(duì)諸多挑戰(zhàn)。

看來(lái)，對(duì)電動(dòng)車感興趣的你，還是需要暫時(shí)接受跑上一陣子就要充電的現(xiàn)實(shí)。紐約的科學(xué)家最近有一項(xiàng)新發(fā)明，把太陽(yáng)能充電板做成窨井蓋的模樣，讓電動(dòng)車隨時(shí)可以停在路面上充電。對(duì)于特斯拉來(lái)說(shuō)，這可是個(gè)好消息。

更多資訊請(qǐng)關(guān)注電源頻道。