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在對于電池續航能力的追求上，不僅僅是汽車領域孜孜不倦的追求，也是消費電子領域的追求。兩者共同的目標是，如何提高電池的能量密度。有了市場的驅動力，那么要提高電池的能量密度，科學家們都在做什么樣的研究呢？

據國外媒體報道，當2009年蘋果重新設計MacBook Pro時，它采用了一種新型電池，使得電池續航能力比之前模型長了40%。這款筆記本電腦可以維持7小時，足以看2遍電影《阿拉伯的勞倫斯》，蘋果營銷總監菲爾·席勒（Phil Schiller）將這款電池稱為“革命性的”，但事實上它的確如此嗎？

過去20年間發生的科技飛躍實在令人瞠目結舌。計算機已經從功利主義的盒子轉變為由金屬和玻璃組成的線條明朗的矩形，且小到能夠放在口袋里。現在的設備要強大得多，一款新型智能手表的計算能力比阿波羅登月飛船的都要強大。然而，電池是另外一回事。

即便消費者電子產品制造商，從蘋果到三星，為了讓設備擁有更長的電池壽命投資了上百萬美元的科研資金，科技本身卻無法在未來幾年就發生翻天覆地的變化。但這并不會減緩高度依賴電池的小配件數量不斷上升的趨勢。

為什么電池技術停滯不前一直是研究人員討論的話題之一，很多人表示我們已經到達科學的極限。無論真正的原因是什么，消費者將需要竭盡全力高效利用需要電池驅動的設備。

兩條進化路線

為了理解具體的情況，我們必須考慮三個問題：電池制造商的過去、現在以及未來面臨的挑戰。美國加州高級電池初創企業恩維亞公司的聯合創始人和業務開發主管邁克爾·辛庫拉(Michael Sinkula)發現1995年電池里存儲的能量一直未發生特別顯著的變化，直到十多年后2007年電池存儲的能量才翻了一倍。自那時起，電池能量的增加從未超過30%。恩維亞相信直到2021年大多數電池存儲的能量可能都不會翻倍。

然而，一臺標準的手提電腦可以運行長達10小時，這是為什么呢？一般來說科技進步源于兩個單獨的推動力：不斷地縮小每一個零部件的大小和不斷改善管理所有部件的軟件。一臺電腦的大腦是它的微處理器，芯片可以為繪制圖片，或者輔助Facebook更新你好友的生日狀態進行必要的復雜計算。在過去的幾十年，工業界一直在努力縮小處理器的體積。隨著它們變得越來越小，它們所消耗的能量越來越少，因此電池壽命越來越長。

但電池另當別論。本質上來說，它們是金屬和化學物質的集合。連通電池意味著會有電流經過。而化學過程面臨的一個問題便是做的越小并不意味著變得越好。你可以設想它為一瓶飲料：杯子里裝的啤酒越少，你能夠喝到的啤酒也就越少。

在此之前，主要的電池發展都源于使用了新材料。當材料從鎳轉化為金屬鋰后，消費性電子產品的電池壽命極大的延長了。磷酸鋰鐵之父、現代電池發展的一名重要科學家約翰·古德伊夫(John Goodenough) 教授表示，現在的研究主要關注于改善鋰電池的壽命。“元素周期表非常有限，” 古德伊夫說道，因此進步和提升變得越來越困難。

與1979年古德伊夫宣布取得了突破性進展使得現代電池變為可能的時期相比，現在研究電池問題的科學家數量明顯要更多，然而，可以試驗和研究的新材料卻已經匱乏。

智能手機能夠持續使用一周——而非只維持一天——所要求的是徹底革新的科技，而這樣的技術目前尚未出現。古德伊夫認為“延長電池壽命的下一個策略目前還是未知數。”