电池可以被称作是现代世界的发动机，从智能手机到笔记本电脑，怪异的新摩托车到新兴的自动卡车车队。
所以有很多人有兴趣推动电池技术向前发展，2017年带来了一系列令人振奋的突破，旨在使他们更安全，更持久，更快速充电和更具成本效益。这是最好的一堆。
安全第一
虽然锂离子电池整体上出现问题的可能性非常低，但是由于每天都在使用锂离子电池，所以在世界某个地方出现问题的可能性是非常现实的。三星手机爆炸事件就证明了这一点。
现在的电池已经安装了可以跟踪电压，温度和电池电量的芯片，可以提供警告系统，例如手机过热时在iPhone屏幕上看到的警告系统。但是研究人员总是在寻找方法来保持它们的冷却，而实现这一目的的一种方法是用不易燃的东西代替可燃电解质，携带离子的液体。
早在2015年，马里兰大学和美国陆军研究实验室的科学家就提出了一种盐水电解质配方，该配方为从起搏器到大规模电网储存的所有产品提供了更安全的电池。虽然他们的电池设计的火灾风险较小，但最高电压只有3 V.
今年9月份，研究人员将这个电压提高到了4V，并且为笔记本电脑等普通应用提供了足够的电压。他们通过开发一种新的凝胶聚合物涂层来实现这一点，该涂层可以应用于电池的阳极，并更好地从表面排斥水。该团队现在专注于将电池可以完成的全部性能周期从100个增加到500个，以使其具有竞争力。
另一种避免火灾危险的方法是将阻燃剂整合到电池中，当物品开始升温时，电池会自动释放。一个内置的灭火器，如果你愿意的话。研究人员多年来一直在研究这个问题，研究使用阻燃材料来制造膜分离器，或者使用陶瓷。但他们的努力倾向于以某种方式损害电池的性能。
今年一月，斯坦福大学的科学家们提出了一个更好的方法。他们的设计将一种名为磷酸三苯酯（TPP）的共同阻燃剂包装到由聚合物微纤维制成的壳中。当汞在160°C（320°F）时遇到这些物质会熔化，并在燃烧前或燃烧初期将阻燃剂释放到电解质中。
该设计已经在纽扣电池中进行了测试，研究小组发现，当发生燃烧时，TPP能够快速熄灭火焰。现在正在进行测试，看看它是如何在更大规模的机械压力下站起来的。
快速充电
如果只要充电6分钟，可以续航行驶320公里，你会更有可能购买电动车吗？
允许这种快速充电的电池不仅可以用于电动汽车，还可以用于各种设备，而且可能并不像它们看起来那么遥远。
10月份，东芝发布了下一代超级电荷离子电池（SCiB0）。这种使用新型材料的阳极称为钛铌氧化物，它能够更有效地储存锂离子，以至于能量密度增加了一倍。东芝公司计划在2019年将电池投入实际应用，并表示，如果将其纳入电动汽车，将以六分钟的价格提供约三倍的电流范围。
东芝不是唯一在快速充电领域引起轰动的电子巨头。去年11月，三星高级技术学院的研究人员报告了他们所说的石墨烯球。通过使用这些爆米花般的奇迹物质团块作为阳极，以及用于阴极的保护层，在锂离子电池中，团队能够控制令人讨厌的副反应并创建更多的导电通路。
研究人员说，如果这些石墨球被加工成全尺寸的锂电池，他们可以将智能手机的充电时间从一个多小时缩短到12分钟。而且，他们还可以将电池容量提高45％，并保持稳定的工作温度，这是电动汽车的一个便利属性。
容量
高容量的锂离子电池在我们日常生活中占据了领先地位，但延长锂电池充电量依然是全球科学家研究的另一个重点。
对于莱斯大学的研究人员来说，这意味着调整称为树突的收费过程的副产品。这些微小的锂纤维堆积在阳极上，像皮疹一样蔓延，阻碍了电池性能，最终导致短路。
该团队建立了一个电池原型，使用与碳纳米管结合的金属生长的二维石墨烯片作为阳极。这种三维纳米管森林具有密度小，表面积大的特点，在充放电循环过程中为粒子的进出提供了充足的空间，完全防止了树枝状晶体的生长。
在测试中，该团队发现其阳极材料的锂储存能力为每克3,351毫安小时，接近纯锂的理论最大值3860毫安小时/克，是标准锂离子电池的10倍。
而石墨烯是另一个可能的电池取得突破口。
这种材料的能量传导能力已经被充分发掘出来，并且促成了无数关于它的研究项目，但在11月份，阿肯色大学的科学家发现它实际上可以产生电力。
这个团队想出了一种方法，利用他们所谓的石墨烯涟漪产生的微小能量。这是石墨烯片上的碳原子随着环境温度的升高而下降，如同海洋中的波浪一样。
使用一种名为“振动能量收集器”的设备，该团队能够利用足够强大的交流电给手表供电。
从理论上讲，这项技术从来不需要充电，也不会耗尽，研究人员正在继续他们的实验。
说到容量，我们不得不提到上个月南澳大利亚开启了世界上最大的锂离子电池。由特斯拉提供，仅需100天即可安装，129兆瓦的Powerpack旨在解决该州最近的一些能源问题，并为超过30,000个家庭提供按需供电。
走向绿色
今年，我们看到了一些进步，不仅有望提高电池的容量，而且对环境友好。
日本东北大学和大阪大学的研究人员利用电子制造的大副产品 - 从大片材切割硅时产生的硅锯末。将这种锯末粉碎成多孔纳米薄片并用碳包覆，团队能够制造出一种新型的电池阳极。
由此产生的锂离子电池不仅具有再循环材料，而且在800次循环中也达到1200mAh / g（毫安小时/克）的恒定容量。该团队声称这是传统石墨阳极的3.3倍。
加利福尼亚大学里弗赛德分校的研究人员在4月份推出了另一种用于高级电池的再生材料。科学家们收集废弃的玻璃瓶，将它们粉碎成粉末，然后将其中的二氧化硅还原成纳米颗粒，然后将它们涂覆在碳中。
作为电池阳极的硅具有比典型的石墨阳极多储存多达10倍的能量的潜力，并且通过采取这种方法，该团队能够生产纽扣电池，其显示约1420mAh / g（毫安小时每克），对典型的350mAh / g石墨阳极容量有显着的改善。该团队已经为其环保，低成本的技术申请了专利。
尽可能使用广泛的材料是有意义的。八月份，悉尼大学的科学家揭示了一种锌 - 空气电池，正是这样做的，同时克服了困扰这种设备的一些问题。
悉尼的研究团队提出了一种低成本的替代方案，用催化剂替代铁，钴和镍等常见元素。其结果是一个锌空气电池，可以更容易地充电，并在测试中，经过60小时的放电和充电周期损失不到10％的效率。
期待
更好的电池是智能手机的关键，能让我们连接更长的时间，驾驶更远的汽车，捕捉更多照片的相机。。。
