英文原文：New Technology Will Triple Smartphone Battery Life
凝聚了人类智慧结晶的智能手机常常因为糟糕的续航能力而被诟病。每一次拿到刚刚发布的新款手机时，我都像天真的孩童得到新玩具一般雀跃，但是这种兴奋很快就被无情的现实击碎了，因为手机一会就没电了。关于智能手机的创新有那么多，但是看上去至今仍然没有什么针对电池电量的创新之举。
不过虽然进程缓慢，可你的手机电池电量其实已经在缓慢地改善。放眼望去，在不远的未来就会出现一些针对提升手机电池电量的技术改进，它们就直接影响智能手机电池的使用时长。作为消费者你不必担心像 Galaxy S6 或 iPhone 这样的手机无法采用新技术，对于未来的智能手机而言，它们都将拥有比预想的更为轻薄的电池。在未来几年中，电池电量将不再是个困扰智能手机续航能力的问题。
据报道三星已经开发了一种名为 ePoP 的嵌入式新型智能手机内存模块，ePoP 是一个独立的内存模块，其中包括了 3GB 的 LPDDR3 DRAM、32GB 的 eMMC（嵌入式多媒体卡片）以及一个控制器。该装置将所有的内存组件打包整合成一个部件，它可以直接被安装在处理器中，不需要占据额外的空间。
这就意味着使用 ePoP 内存能在智能手机中有效节省多达 40% 的空间，这节省出来的空间就可以被用于安装容量更大的电池。在去年各家厂商的旗舰款手机有不少已经配备了 3000 毫安的电池，想要在电池容量上持续改善，按照现在的思路，智能手机在体积上就只能越变越大。如果可以装备上新的集成内存，现有的智能手机就可以在维持体积不变的情况下，让电池变得更大。
智能手机的底层硬件正变得越来越有效率，只要看看最新的高通骁龙 810 芯片以及三星应用了 14nm FinFET 技术的八核处理器 Exynos 7 Octa 就可见一斑。手机制造厂商专注于提升手机部件的运作效率，以降低它们对于手机电池电量的消耗。
跳出固有思维的局限
谷歌的 Project Ara 计划不仅能以替换零组件的方式延长手机的生命周期，解决令人头疼的电子垃圾问题，同时它也将为手机生产厂商与消费者解决智能手机的定制化问题（除非你是一个苹果粉，根本看不上定制这玩意）。
可替换集成式内存模块不仅仅是提供了一种新鲜且更优化的概念，它在实际情况当中的运用同样令人兴奋，尤其是对于电池爱好者来说。现在已经有不少手机制造商想要或者已经能够生产出这样的部件（看什么看，就是指你呢东芝！）。相信在不久之后，我们就会发现谷歌推出的模块化智能手机背板上有一块大到不可思议的电池。如果真的能解决手机电量不足的问题，我想很多人都愿意放弃自己在审美上的坚持，在自己的模块化手机背板安装一块又大又显眼且突出于背板之上的电池。
一分钟充电，这不是梦
你如何为手机充电，以及你的手机充满电需要多长时间，这些都会直接影响你的手机使用时间。手机充电速度的大幅度提高不仅仅是针对智能手机的重大革新，也会对于消费者产生立竿见影的效益。像谷歌的 Nexus 6 以及摩托罗拉的 Droid Turbo 已经从高通推出的极速充电技术中获益，如果使用了合适的电源适配器，它可以让 3300 毫安的手机电池在 30 分钟能电量从 0% 恢复到 60%。
还有更多独具一格的手机充电方式正在逐渐显露了出来。诺基亚公司提出了声波充电的概念，可以用日常生活中发出的声音（运动与振动可以转化为能量）为手机充电。这将会是一个非常有趣的待验证的概念设计，而类似概念的 Ampy 运动发电移动电源已经于几个月前面世。
看上去耗费时间的手机充电方式将在不久的未来成为历史，针对这一领域的研究已经让我们看到了极速充电技术的前景，这方面也开始零星传出突破性的消息。就用以色列创业公司 StoreDot 为例吧，虽然你可能从来都没有听说过这家公司，但是很有可能你已经看过了关于三星 Galaxy S4 手机宣传视频中那段几秒内充电完毕的神奇技术。
支持极速充电的技术很快就会从概念设计变成现实。StoreDot 公司已经开发出了一种可以在 60 秒内充电完毕的电池，目前正希望寻找到制造商与其合作生产。你可能想不到的是，极速充电电池的发明居然要多谢持续研究阿兹海默症的特拉维夫大学纳米技术部门。《卫报》的 Shane Hickey 解释说：
「研究人员发现可影响大脑神经元并导致阿兹海默症的附有一连串氨基酸的肽分子具有一些有趣的特性，事实证明这些肽分子具有很高的电容，能够承载一个单位的电荷。」
「当两个肽分子结合的时候，它们能够形成一个 2 纳米（1 米的 200 万分之一大小）的晶体，这种纳米级材料就构成了 StoreDot 公司研究极速充电电池的基础。因为这种材料可以增加电容，采用了该材料制造的电池能够快速充电并且持久保持电量。」
与高通的极速充电技术相比，StoreDot 的电池需要配备一个特殊的充电器，能够瞬间为电池充入 80 安培的电量。这种新型电池的不足之处就在于它比现有的锂电池的存储容量要更小一些，因此采用了 StoreDot 电池的电子设备需要每天充电，而大多数现如今的智能手机已经可以做到 2 天一充。同时，采用该种新型电池还需要为手机额外增加 30 欧元的成本。
StoreDot 公司认为袖珍便携的充电装置可以抵消该电池容量小的缺憾，同时消费者也会因为该电池大大节省了充电时间而甘愿多付一笔钱。三星的集成式内存技术与 StoreDot 电池结合起来将对于改进手机电量带来非同凡响的意义。这家创业公司已经接受了来自三星的投资，公司负责人还表示已经有很多手机制造商前来与 StoreDot 进行接洽，希望在他们 2016 年圣诞节推出的新款手机中就能使用上该新型电池。
神奇新材料
改善手机硬件的运作效率以及锂电池的充电速度，都是提高手机电量与续航能力的具有实践意义的方法，在这方面取得突破是一种实实在在的技术进步。想要打破既有的游戏规则，我们还有很长的路要走，针对石墨烯的研究就是一个很好的例子。到如今业界已经对石墨烯研究投入了数百万美元资金，在未来，这种材料可能会让全世界获益。当然了，在这个浮躁的世界中任何技术都会有人为其吹牛皮，不过石墨烯却担得起这些赞誉，因为它确实就有一些令人难以置信的属性。
针对石墨烯特性的开发已经持续了数年，有大量的项目都在对它做研究（不少研究团队都会在自己的项目标题中插入「石墨烯」这个词，这可以让他们更容易获得项目资金），研究者们孜孜不倦地解释为什么自己要对石墨烯做研究，不过它确实值得我们一再地强调其重要性。
石墨烯，简而言之就是一种纯碳的平面薄膜，在其中紧密结合的碳原子形成了一种晶格结构。仅仅说它具有潜力简直是太过谦虚，这种材料表面积大，重量轻，这就意味着它是制造大容量存储电池的绝佳材料。石墨烯的强度可达到钢的 100-300 倍，同时具有比铜更好的导电性。如果应用到智能手机之中，石墨烯材料的电池可以在几秒钟之内就充满电，更不用说它还能大大延长电池的使用时长。石墨烯兼具坚硬与柔韧两种属性（它甚至比橡胶更有柔韧性），如果能被运用到手机电池中，我们将会造出更多像 LG G Flex2 这样的曲面屏手机。
这就是科学！
除了神奇的新材料之外，针对现有的锂电池也出现了一些令人兴奋的科学进步。去年，斯坦福大学的崔毅教授和他的研究团队为锂电池设计了一个纯锂阳极，这项研究有可能会将锂电池的储能提高 400%。
(崔毅教授）
绝大多数手机应用的电池都是锂电池，锂电池中有三个重要的组成部分：电解质提供电子（电力来源的核心），充电时电池强制到达阳极的电子和锂离子产生能驱动各种设备的电势，而电池放电时锂离子和电子便移动到电池的阴极。
而今天锂电池所面临的问题就是虽然电解质中包含了锂电子，但是电池阳极中却没有锂电子（它们通常是石墨或者硅材料所制），因此电解液中的锂电子并不能非常有效的传送到电子设备中。如果能生产出一种纯锂阳极，锂电池的性能和充电效率就会突飞猛进。为此，科学家已经针对该课题研究了数十年。
让大多数研究者为难的是如何稳定锂电子，因为当电池充电时阳极并不能充分利用电解质，这严重影响了电池快速充电的能力。崔毅教授和他的研究团队所做的就是设计出了一个纯锂的阳极，使其电解质中的锂电子能够支撑 100 次充电周期，现有的大多仅能支持 25 次。想要让其达到大规模零售的标准，研究团队还需要让其达到 99.9% 的库伦效率。
目前最好的锂电池也仅能达到 96% 的库伦效率，这意味着在每一次充电中电解质里的锂电子都失去了 4% 的能力，原因就是阳极对于电解质的分解。在 25 个完整的充电周期之后，这些锂电子就丧失了能力。崔毅教授的研究团队要将库伦效率提升到 99.9%，也就是达到循环充电 100 次。
那这项研究到底什么时候能够成为现实呢？崔毅教授认为他的团队还需要针对该项目进行三年的艰苦探索，并希望在五年之内推出商用原型。
下一代手机操作系统——更快，更好，更强
随着电池硬件的改善，手机软件也在不断进步。大多数现在的智能手机操作系统中都包含了省电模式，当然了，有一些手机做的更好一些，尤其是 HTC、索尼以及三星的手机系统中都具有出色的省电模式，可以显著地延长你的手机使用时间。手机系统中的耗电量分析现在已经趋于标准化，Android 的 Lollipop 系统以及苹果的 iOS 8 都可以为你详细展现到底是那些应用在耗费你的电量。
相比较而言，iOS 系统是相当省电的（iPhone 6s 的电池仅仅有 1800 毫安电量），谷歌也不甘人后，在每一次新发布的 Android 版本中都可以发现关于电量控制的改进。谷歌依靠 Project Volta 计划使其发布的 Android 5.0 系统在省电方面大大升级，续航能力显著提高。
Lollipop 系统的主要特性之一就是当手机电量不足或者正在充电的时候可以避免开启电量消耗较高的任务进程，并且在低电量时系统会自动降低屏幕亮度，停止手机背景对于电池的消耗。该系统内置省电模式，当你的手机电量降到 15% 时，它会自动运行并且让 Android 系统中的应用程序变得更省电。
万事俱备，只欠东风
智能手机用户最为关注的电池电量其实真的不是什么要紧的问题。对于电量管理摸不着头脑的黑暗时期已经过去，石墨烯等研究项目正逐步转化为现实，有那么多的科技创新与技术进步被用来一步步地延长你的手机使用时间。快速充电也不再是梦，更高效的硬件和软件都在紧锣密鼓的开发中。手机制造厂商与研究人员在这个战场中进行激烈的战斗，只为找到解决电池电量的最终解决方案，而作为消费者，我们都是受益人。关于手机电池的未来，我们还有很长的路要走。
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