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德基电池:为什么你的手机电池这么快就没电了?

    尽管设备制造商一直声称自己的电池寿命得到了改善,但你的手机常常会让你感觉它处于“死亡”的边缘。

    科学家表示这很可能是“容量衰减”的结果。每次你给手机里的电池充电都会浪费一定量的能量。所以,每当你匆忙地给你的智能手机电池充电时,实际上是在让电池使用寿命变得更糟——你觉得它总是快没电了。

    尽管研究人员不断地让电池充电速度更快、持续时间更长,但他们不可能制造出真正持久的电池。

    爱荷华州立大学的史蒂夫·马丁教授撰文表示:无论工程师们多么努力地工作,电池都不会永久存在。

    尽管研究人员仍在继续让电池充电的速度更快、寿命更长,但不可能制造出真正永久的电池(资料图)

    以下为史蒂夫·马丁教授的文章,仔细阅读你可能更加理解其中的含义:

    电池为什么会死?而且,为什么他们只需要被重新充电那么多次,他们就不会有足够的电量了?

    几年前,我年幼的儿子问我,他的电池驱动的玩具车停了下来,他想知道所谓的“永久电池”是什么东西。

    同样的问题可能也出现在每个手机用户的脑海中,他们想在屏幕闪烁之前发送最后一条短信。

    像我的研究一样,世界各地都在继续研究如何让电池充电更快、寿命更长、充电和放电次数比现在多很多。

    【容量衰减】

    但无论你我有多想,都不可能制造出真正持久的电池。我教热力学已经有30多年了。到目前为止,还没有任何证据表明我们可以打破科学的基本定律来获得这种难以捉摸的电池。

    电池科学家和工程师称主要的问题是容量衰减。普通人会问:“为什么我的电池不能充电?”还有一些抱怨,比如“我刚给它充电,它又跑出来了!”

    这是热力学第二定律的结果,它指出,当某些真正的过程发生时,它会产生一定数量的浪费能量,而这种能量是永远无法恢复的。

    每次电池充电或放电时,都会有一点能量浪费——电池中有一点能量浪费,无法恢复。

    主要的问题是“容量衰减”。这基本上意味着当你给电池充电的时候一定的能量会被浪费。

    要设想这是如何工作的,可以考虑电池的使用,比如在两个杯子之间转移水。使用电池就像把一个杯子里的水倒进另一个杯子里,给电池充电就是把水倒回第一个杯子里。

    即使你这样做了一两次却没有洒出一滴,每只杯子里都会剩下一点点你不能倒出来。

    现在想象一下,在两三年内(对于手机电池)或10到20年(对于电动汽车),你会有上百次甚至上千次的反反复复。

    【能量会随着时间浪费】

    随着时间的推移,加起来就会有相当多的水消失。即使是一滴几乎看不见的液滴——比如十分之一毫升——如果发生一万次,也会加起来整整一公升。

    这还不包括一个杯子在某种程度上失去更多水分的可能性,比如漏出一个漏洞或加热导致蒸发。

    就像从一个杯子倒到另一个杯子时,水不可避免地会流失一样,给电池充电所需要的能量要比电池实际储存的能量多,而从电池中流出的能量要比电池储存的能量少。浪费的能量与储存的能量的比例随着时间的推移而增加。

    事实上,你使用电池充电次数越多,浪费的能量就越多,电池就会越快失效,无法有效充电。

    我和其他人正在研究各种方法,使这些卸荷-再充电循环运行得更加顺利,以减少浪费,但热力学第二定律将始终确保没有办法完全摆脱它。


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