大到電動汽車，小到智能手表鋰離子電池已經開始進入生活的方方面面。這些產品若想在功能上進一步提升，絕大多數依賴于其中的鋰離子電池，確切地說是鋰離子電池的續航時間和電池壽命。

材料為王延長續航時間

解決鋰離子電池續航時間問題，還要從材料入手。主流汽車動力鋰電池正極材料為磷酸鐵鋰和三元材料。盡管磷酸鐵鋰技術較為成熟，且價格低廉，但與三元材料相比，其在續航里程上的弱勢，已經讓磷酸鐵鋰顯現出被將逐步被三元材料替代的窘境。甚至一些傳統磷酸鐵鋰電池企業，也已經開始生產類三元材料電池。可見電池行業絕對稱得上材料為王。

說到材料為王，一些新材料在鋰離子電池上的應用，正讓鋰電迎來一個又一個轉機。將石墨烯應用于純電動汽車動力電池中，可使動力電池容量大大提升。特斯拉CEO馬斯克曾表示，采用了高性能石墨烯電池的特斯拉Roadster升級版，續航里程可達到644公里，高出原版本60%。

而一些新奇材料的應用，或許會令鋰電池煥發新生。有研究人員將蜘蛛絲加工成15到30納米左右厚的可滲透氮分子膜，這種膜導電性更強，并且可創造更多空間來接納鋰離子。在這種新材料中，鋰的存量可以超過石墨中鋰含量的5倍，并且這款新電池非常穩定，在經歷10000個充電放電周期后，僅僅只有9%的電池損耗。還有科學家把目光投向了蠶絲，他們使用一種源自蠶絲的材料，采用綠色的方式增強電池的續航性能。

增加壽命新技術拯救世界

眾所周知，鋰離子電池會隨著每次充電而出現性能損耗，美國儲能研究聯合中心的研究顯示，傳統鋰電池在使用一段時間后會產生鋰金屬沉積，從而影響鋰電池陽極，降低電池容量并導致膨脹、爆炸的風險，這便是為什么鋰電池無法長久使用的主要原因。

鋰（圖中黑色細毛狀物體）在每個放電周期后都會暫時沉積上電極上，但不會完全溶解。如此一來，多次重復后每次可以利用的鋰就會越來越少，亦即為電量降低。

曾有多個調查數據顯示，消費者目前最迫切需要的手機功能提升，是電池壽命。在這種情況下，新的電池技術自然也成為討論熱點。而針對鋰沉積進行改進，也成為一部分新型電池技術的主要方向。

美國加州大學等研究機構正在針對鋰硫電池方向進行探索。他們在研究過程中發現，使用鋰硫替代傳統鋰聚合物，不僅能夠獲得更高的充電能力，同時減少鋰金屬沉積物產生，增強穩定性。設計上，是在硫化物上添加一層薄薄的二氧化硅（玻璃），使硫與電解質分離并能輕易通過電極之間。目前很多類似的研究正在進行中，距離實際應用階段越來越近。

鋰金屬陽極技術則是另一種可行的方案，其本質在于縮減鋰電池體積，以便智能手機在保持輕薄設計的同時，配備更大容量的電池。主推這項技術的公司名為SolidEnergy，其電池產品已經在體積上獲得突破，SolidEnergy產品要比市面上主流手機所采用的鋰電池小很多。另外，SolidEnergy還宣稱，其電池密度相比石墨陽極性能高出50%。