隨著全球電力需求的增長，我們正在尋求更好的電池技術，下(xia)一代新電(dian)池(chi)技術(shu)不僅要讓智能(neng)手機長時間充電(dian)變得更(geng)(geng)短，還要讓電(dian)動汽車續航航程更(geng)(geng)遠，在儲(chu)存太陽能(neng)和風能(neng)產生的(de)能(neng)源上擁有更(geng)(geng)巨(ju)大的(de)電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)容(rong)量(liang)。

在過去的25年中，鋰電池一直占(zhan)據主(zhu)導地(di)位。在相對(dui)較小的空間和重(zhong)量(liang)中包含大量(liang)的能(neng)量(liang)，這些對(dui)于移動(dong)電(dian)話和電(dian)動(dong)汽車(che)(che)的需求比(bi)以往更(geng)大。事實上，用匯豐銀行的保(bao)羅·布洛克瑟姆的話說，2017年是鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)的極限。該商品的價格上漲了 240％。2015年鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)占(zhan)鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)使用量(liang)的比(bi)例為35％，高(gao)于2007年的25％，電(dian)動(dong)汽車(che)(che)，手機(ji)(ji)和個人(ren)(ren)電(dian)腦占(zhan)該市場的60％。然(ran)(ran)而，對(dui)于那些看到(dao)手機(ji)(ji)電(dian)池(chi)(chi)突然(ran)(ran)耗盡的人(ren)(ren)來說，鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)的局限性是顯而易見的。人(ren)(ren)們越(yue)來越(yue)關注尋找下一代(dai)新電(dian)池(chi)(chi)技術的替代(dai)技術。研(yan)究公(gong)司CCS Insight表示，“現有的鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)及相關充電(dian)技術已經到(dao)了極限。”

三(san)星(xing)(xing)在去(qu)年11月透露(lu)，它(ta)開發了一種基(ji)于“ 石墨烯(xi)球(qiu) ”的(de)技(ji)術(shu)，可以將(jiang)其電(dian)池容量(liang)提(ti)高(gao)(gao)45％，并將(jiang)充(chong)電(dian)速度提(ti)高(gao)(gao)五倍(bei)。熱衷于把Galaxy Note 7手機中爆炸性電(dian)池的(de)記憶(yi)拋在身后，三(san)星(xing)(xing)一直在為電(dian)池研究投入大量(liang)精力(li)(li)，并且(qie)歡迎(ying)(ying)基(ji)于石墨烯(xi)的(de)動力(li)(li)裝置僅需12分鐘即可完全充(chong)電(dian)的(de)消息受到很多(duo)人的(de)歡迎(ying)(ying)，然而，這項技(ji)術(shu)與(yu)高(gao)(gao)通的(de)快速充(chong)電(dian)系統(tong)類似，實際上只是鋰的(de)增強而非替代(dai)。

石墨烯一(yi)直(zhi)被視為未(wei)來(lai)(lai)能(neng)(neng)源(yuan)需(xu)求的(de)(de)(de)重(zhong)要組(zu)成部分。下一(yi)代(dai)(dai)(dai)新電(dian)(dian)池(chi)(chi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)正在(zai)(zai)研究的(de)(de)(de)其他(ta)替(ti)代(dai)(dai)(dai)品(pin)包(bao)括(kuo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，光合作用，固態技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，鈉離子，太(tai)陽能(neng)(neng)，泡沫，鋁石墨，沙子甚至人體皮(pi)膚(fu)。其中許多具有(you)(you)比鋰電(dian)(dian)池(chi)(chi)更(geng)(geng)安全或更(geng)(geng)豐富的(de)(de)(de)優勢，鋰電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)生產(chan)主(zhu)要由少數(shu)公(gong)司(si)主(zhu)導(dao)。然(ran)而(er)，對這些(xie)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)研究在(zai)(zai)很大程度上仍然(ran)存在(zai)(zai)于(yu)實驗室中，幾乎沒有(you)(you)跡象顯示即將完全商業(ye)化(hua)(hua)。氫(qing)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)最早發(fa)(fa)明于(yu)19世紀30年代(dai)(dai)(dai)，長期以來(lai)(lai)被視為鋰電(dian)(dian)池(chi)(chi)最可行(xing)的(de)(de)(de)替(ti)代(dai)(dai)(dai)品(pin)。然(ran)而(er)，自(zi)20世紀90年代(dai)(dai)(dai)氫(qing)氣(qi)開發(fa)(fa)的(de)(de)(de)鼎盛(sheng)時期以來(lai)(lai)，該技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)一(yi)直(zhi)受(shou)到高材料(liao)成本(ben)的(de)(de)(de)阻礙。在(zai)(zai)利用氫(qing)氣(qi)作為替(ti)代(dai)(dai)(dai)能(neng)(neng)源(yuan)方面(mian)取(qu)得了一(yi)些(xie)進展，但最終目標是(shi)使用燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)來(lai)(lai)改造(zao)運(yun)輸市場。日本(ben)在(zai)(zai)豐田(tian)和本(ben)田(tian)都在(zai)(zai)推動技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)發(fa)(fa)展方面(mian)處(chu)于(yu)領(ling)先地位。但它仍然(ran)是(shi)一(yi)項艱巨的(de)(de)(de)任(ren)務。智能(neng)(neng)能(neng)(neng)源(yuan)是(shi)一(yi)家英國燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)公(gong)司(si)，與開發(fa)(fa)智能(neng)(neng)手機技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)相關聯，在(zai)(zai)承認銷售(shou)崩(beng)潰可能(neng)(neng)導(dao)致股(gu)東價值很小或沒有(you)(you)價值之后(hou)，于(yu)10月(yue)份悄然(ran)出售(shou)給其投資者之一(yi)。需(xu)要電(dian)(dian)池(chi)(chi)創新的(de)(de)(de)一(yi)個領(ling)域是(shi)可穿(chuan)戴技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)新興市場。剛性電(dian)(dian)池(chi)(chi)不適用于(yu)智能(neng)(neng)等新興領(ling)域，因此學(xue)術(shu)(shu)(shu)界一(yi)直(zhi)在(zai)(zai)開發(fa)(fa)更(geng)(geng)靈活(huo)的(de)(de)(de)模型。8月(yue)曼(man)徹斯特大學(xue)的(de)(de)(de)研究人員透露(lu)，他(ta)們已經開發(fa)(fa)出使用石墨烯氧化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，以創造(zao)一(yi)種可以印(yin)在(zai)(zai)織物上的(de)(de)(de)類似(si)墨水的(de)(de)(de)物質。這種墨水與棉花一(yi)樣靈活(huo)，可作為固態柔性超級電(dian)(dian)容器，可快速為電(dian)(dian)子元件充電(dian)(dian)。

石墨烯研究所研究員Nazmul Karim博士表(biao)示，這一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)突破是(shi)新(xin)型充電(dian)技術(shu)(shu)發(fa)(fa)展的(de)(de)(de)重要(yao)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)步。“它將開辟一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)條環(huan)境友(you)好且具有成(cheng)本效(xiao)益的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)電(dian)子紡(fang)織(zhi)品的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)性，可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)(shi)儲存(cun)能(neng)(neng)量(liang)并(bing)監(jian)測人類活(huo)動和生(sheng)理狀況，”他說(shuo)。與此(ci)同(tong)時(shi)(shi)，一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)家荷(he)蘭公(gong)司開發(fa)(fa)出一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)種僅(jin)使(shi)用(yong)水和鹽的(de)(de)(de)可(ke)持續電(dian)池(chi)(chi)。AquaBattery開發(fa)(fa)了一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)種系(xi)統(tong)，其中(zhong)含有微咸水流過一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)疊膜以(yi)儲存(cun)能(neng)(neng)量(liang)。第一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個“藍(lan)(lan)色(se)(se)電(dian)池(chi)(chi)” 試點項目(mu)于11月(yue)在荷(he)蘭代(dai)爾夫特市(shi)開始，以(yi)證(zheng)明將電(dian)能(neng)(neng)轉化為化學能(neng)(neng)的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)與AquaBattery所說(shuo)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)樣可(ke)擴展。最初參與藍(lan)(lan)色(se)(se)電(dian)池(chi)(chi)概(gai)念(nian)的(de)(de)(de)團隊成(cheng)員Mei Nelissen在Ted X的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)次演講中(zhong)表(biao)示，當它證(zheng)明系(xi)統(tong)能(neng)(neng)夠正常(chang)工作時(shi)(shi)，它開啟了解(jie)決問(wen)題的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)性。可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源行業面臨的(de)(de)(de)主要(yao)難題 – 儲存(cun)能(neng)(neng)量(liang)，以(yi)便在風不(bu)吹，太陽不(bu)發(fa)(fa)光時(shi)(shi)使(shi)用(yong)。這仍然是(shi)電(dian)池(chi)(chi)市(shi)場的(de)(de)(de)挑戰(zhan)。在這里(li)和現(xian)在，需(xu)求呈指數(shu)級增長，特別是(shi)在智(zhi)能(neng)(neng)手機市(shi)場，消(xiao)費(fei)者在手機電(dian)量(liang)不(bu)足時(shi)(shi)熟悉(xi)“紅區(qu)恐慌”。藍(lan)(lan)色(se)(se)電(dian)池(chi)(chi)在10月(yue)贏得了埃(ai)森哲的(de)(de)(de)“循(xun)環(huan)經濟”獎，但(dan)該系(xi)統(tong)仍遠未實現(xian)商業化。Deloitte的(de)(de)(de)技術(shu)(shu)，媒體和電(dian)信研究主管Paul Lee表(biao)示，他預(yu)計不(bu)會很快改變。“在未來五年內(nei)，鋰電(dian)池(chi)(chi)可(ke)能(neng)(neng)仍然是(shi)智(zhi)能(neng)(neng)手機中(zhong)幾(ji)乎所有電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)基礎。目(mu)前，似乎沒有新(xin)電(dian)池(chi)(chi)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)代(dai)的(de)(de)(de)電(dian)池(chi)(chi)技術(shu)(shu)可(ke)以(yi)發(fa)(fa)展到足以(yi)被測試和考慮(lv)到可(ke)以(yi)取代(dai)鋰電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)供(gong)應鏈。