最有前途的材料和电池技术都有哪些

目前全球使用最广泛，技术最先进的电池技术，是锂电池技术。我们的手机平板、电动汽车，甚至太空车都是使用的这个技术。他的优点是稳定，缺点是容电的密度基本到了极限，就是说很难再从锂电池技术上，挖掘出更大潜力了。

目前全球最先进的锂电技术，也就是两吨重的电动汽车，要一吨重电池，续航500公里。手机平板电池也一样，充一次电三五小时，用一到两天。个体企业技术水平不同，有微小的差别，但全球锂电基本就这个级别。电池续航问题，不是某些产品的缺陷问题，而是整个人类今天遇到的一个坎，一个急需突破续航的坎。

如果三年前的芯片，内存、摄像头叫一百，那么去年就叫二百，今年叫三百，具体数据不定，但成倍增长是共性。摩尔定律尽管快要走到极限，但增长远没有结束。而锂电池技术，再过三年，可能还跟今天差不多。电动汽车三分钟充电，跑一千五百公里，手机充电一分钟，用一个星期，这个全人类的美好梦想，靠锂电池实现，希望很渺茫。

那么目前有没有什么新的方向可以解决这个问题呢？目前有几个方向，科学家们正在努力寻求突破，它们有些在理论上，有些在实验室已经实现了。

1. 眼下最有可能实现的是石墨烯电池技术，全球有很多专家和企业正在攻克这一技术。它是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。它的充电速度是目前锂电池的一千倍，容电密度超过三倍。就是说电动汽车充电三分钟行驶一千五百公里，石墨烯电池完全可能。

我国浙江大学高分子科学与工程学系高超团队，就在实验室研制出了这种新型石墨烯-铝电池。它能实现1000次充放电性能不减，而在100摄氏度的环境中，能实现4.5万次稳定循环。不过它还停留在实验室阶段，到投入生产还有很多问题要解决。我国在石墨烯方面优势很大，要知道世界石墨的70％在中国。截至2016年3月，中国石墨烯的专利总数占全世界的56%，排名第一，后面是韩国、美国、日本！

2. 燃料电池技术，燃料电池顾名思义，它的电力来源于化学反应，是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。比如给电池装置持续放入氢，让其与氧反应，电池就能不断产生电力。它的特点是安静清洁，转化效率高，只要提供燃料就能持续地产生电力。也是一种非常有前途的全新电池技术。

3. 可控核聚变电池技术，核反应产生巨大能量道理大家都知道，但是控制管理好这个反应过程，是个艰巨的任务。目前的核电站、舰船上使用的核动力装置，都形成了相对稳定的工作状态。但是如何把这些装置变小，变得更安全可控，还有很远的路要走。有专家形容，如果说手机电池是一块核聚变装置，假设它是一块烧红的铁，那它能整整红几年，能量几乎是无限的。如果汽车手机使用的是核电池为动力，那么你以后根本不用考虑动力和续航问题，你要考虑的唯一问题是安全。