技術文章
TECHNICAL ARTICLES大型技術和汽車公司總是局限于鋰電池的弊端不能自拔。盡管智能手機、智能家電、甚至是智能可穿戴設備越來越,但它們仍然面臨一個世紀難題——充電問題。幾十年來,電池并沒有太大變化,但我們即將迎來一場能量革命。
雖然芯片和操作系統都越來越節能,但每隔一兩天,智能手機必須充一次電。幸好,大學研究員也開始研究電池了。
Bioo植物充電器
從外形上看,Bioo就是一個花盆,它利用光合作用產生的能量給你的平板電腦、手機等設備充電。這款產品已經上市可以購買。
Bioo一天能充電兩到三次,電壓3.5V,電流0.。充電用的USB接口很巧妙地偽裝成了石頭的形狀。Bioo花盆利用有機材料與水和植物光合作用時產生的有機物反應,這一過程可以產生足夠的電量為設備充電。
金納米線電池
來自加利福尼亞大學歐文分校的研究人員們,想出了納米線電池的點子,有效減少充電次數。若研究足夠成功,未來可能出現不會壞的電池。
納米線比人的頭發還要細1000倍,卻為電池的未來帶來了巨大的可能性。但在充電過程中,納米線容易斷,因此研究人員使用了有凝膠電解質包裹的金納米線來避免折斷。實際上,這種電池已經在三個月內經歷了20多萬次充電測試,電池性能沒有一絲退化。
固態鋰離子
傳統認為固態電池更穩定。豐田汽車公司科學家出版的研究報告,描述了他們對使用硫化物超離子導體的固態電池的研究,這意味著一款超級電池即將誕生。
這種電池可作為超級電容器,在7分鐘內充電或放電,因此十分適合汽車使用。由于這是一款固態電池,所以它比一般電池更穩定、更安全。這款電池可以在零下30攝氏度到零上100度的環境中工作。
研究人員仍然面臨著電解質材料帶來的挑戰,因此這款電池不會那么快出現在汽車中,不過它已經說明了人們正向更安全、充電更迅速的電池邁進。
手機和無人機的燃料電池
新款燃料電池的誕生,意味著手機將可一周充一次電,而無人機將可飛行超過一小時。
韓國浦項科技大學的科學家們,將多孔不銹鋼與薄膜電解質和zui低熱容的電極結合,制出了比鋰離子電池更耐用、電量持續時間更長的電池。
石墨烯汽車電池
石墨烯電池代表著未來。一家公司研究出了一款名為Grabat的電池,一次充電可讓電動汽車行駛800公里之遠。
這家公司的名字是Graphenano,據稱這款電池只需幾分鐘就能充滿電,它的充電和放電速度是鋰離子電池的33倍。對需要大量能量的汽車而言,放電功能也同樣重要。
這款2.3V Grabat的比能量為1000 Wh/kg,而一般鋰電子電池的比能量僅為180 Wh/kg。
激光制微型超級電容
美國萊斯大學的研究人員成功研發了一款微型超級電容。現階段,這種超級電容很昂貴,但如果用上激光,這種情況將迅速改善。
用激光將電極圖形燒制在塑料板上,可以極大降低制造成本且省時省力。這款電池比一般電池充電速度快50倍,但比現有的超級電容放電還慢。而且,這款電池還很結實,即使被折10000次,也還能正常工作。
鈉離子電池
法國研究人員們和一家名為RS2E的工業企業,聯合研發了鈉離子電池,這種使用鹽的電池已經在一些筆記本電腦中使用了。
這種電池規格標準,因而可以用在筆記本電腦甚至是特斯拉Model S一類的電動汽車中。
鈉離子電池的制造方法和運行原理都尚未公開。這款6.5cm的電池比能量為90 Wh/kg,但只能充電2000次,其技術仍有待改進。
1分鐘即充滿電的鋁石墨
斯坦福大學的科學家研發了一種鋁石墨電池,可以在1分鐘內充滿智能手機。
這款電池*的問題是,它只能儲存一般鋰電池一半的能量,不過既然1分鐘就能充滿電,相信這也不算什么大問題。