多種充電技術(shù)介紹
智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、電動(dòng)汽車雖然越來(lái)越酷,但是它們都存在一些共同的問(wèn)題:電池壽命、續(xù)航能力、充電時(shí)間、充電便捷性。
智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、電動(dòng)汽車雖然越來(lái)越酷,但是它們都存在一些共同的問(wèn)題:電池壽命、續(xù)航能力、充電時(shí)間、充電便捷性。
傳統(tǒng)鋰電池顯然已經(jīng)不能滿足超高耗電和快速充電的需求,所以各種研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)也都開始新一代電池技術(shù)的研發(fā)。
下面我們來(lái)看一看多種有可能成為未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的電池技術(shù),有些已經(jīng)商業(yè)化了。
1.超聲波充電
無(wú)線充電大家都很熟悉了,其實(shí)就是通過(guò)電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量傳輸,他的缺點(diǎn)也很明顯,兩個(gè)物體必須挨得很近能量傳輸才足夠充分。
無(wú)線充電技術(shù)
有沒(méi)有新技術(shù),當(dāng)然有。
uBeam超聲波充電技術(shù)由25歲的天體生物學(xué)研究生Meredith Perry在偶然間發(fā)現(xiàn)。相對(duì)來(lái)說(shuō),其優(yōu)勢(shì)在于一個(gè)換能器發(fā)出的超聲波信號(hào)可以被多臺(tái)設(shè)備接受,適合在咖啡廳、機(jī)場(chǎng)等公共環(huán)境使用。要使用uBeam,還需在手機(jī)上貼上傳輸器,也可以制作成專用外殼。據(jù)悉,uBeam將在明年(2017年——編者注)年初推出一個(gè)試商用的成品。
2.高速充電技術(shù)
高速充電技術(shù)要數(shù)大名鼎鼎以色列Store Dot公司,在演示中使用了一臺(tái)三星S4手機(jī)和普通電池,實(shí)現(xiàn)了30秒充滿電的驚人操作。這項(xiàng)技術(shù)的原理是在充電器中使用天然有機(jī)化合物等生物半導(dǎo)體材質(zhì),無(wú)需使用特制電池。
Store Dot在微軟Think Next大會(huì)上宣布,它們正在著手解決一項(xiàng)技術(shù),一旦成功將使未來(lái)的電動(dòng)汽車僅需5分鐘就能完成充電。
據(jù)悉,Store Dot有望在2016年正式商用,價(jià)格也僅為200元人民幣左右。
另外,一個(gè)名為Shawn West的發(fā)明家,在Kickstarter眾籌平臺(tái)上發(fā)起了一項(xiàng)高速充電電池的集資活動(dòng),可以在26秒內(nèi)完成充電。目前,電池種類只要為[**][**]、[**]、C和D型可充電電池,未來(lái)也有可能應(yīng)用在手機(jī)等領(lǐng)域。
3.露水充電
麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種可以從露水中獲得電力的方式,不過(guò)仍處于早期研發(fā)階段。這項(xiàng)技術(shù)需要在設(shè)備上集成一層經(jīng)過(guò)特殊處理的金屬板,通過(guò)露水在上面的跳動(dòng)獲取電力,每平方厘米的金屬板可以產(chǎn)生1微瓦的電力,充滿一個(gè)手機(jī)需要12小時(shí)。顯然,這種技術(shù)并不適合日常充電,而是為野營(yíng)、戶外作業(yè)或偏遠(yuǎn)山區(qū)的居民提供一種可行的充電解決方案。
4.透明太陽(yáng)能充電板
手機(jī)廠商阿爾卡特演示了一種太陽(yáng)能充電技術(shù),在手機(jī)屏幕上集成一層透明太陽(yáng)能電池板,將手機(jī)放在陽(yáng)光下就可以進(jìn)行充電。這種技術(shù)可以作為普通充電形式的一種有力補(bǔ)充。另外,瑞士奢侈品品牌豪雅推出的Meridiist奢華手機(jī)也采用了類似技術(shù)。
5.[**]luminium-air新型汽車電池
美國(guó)加利福尼亞州做過(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),新型[**]luminium-air電池成功讓電力汽車行駛了約1770公里,似乎比特斯拉的電池技術(shù)更靠譜。這項(xiàng)技術(shù)采用了空氣中的氧氣來(lái)填補(bǔ)陰極,使得其比液態(tài)鋰電池更輕型、更便宜,耐久力也更長(zhǎng),也許會(huì)對(duì)未來(lái)的汽車領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。
6.尿動(dòng)力電池
由比爾·蓋茨基金會(huì)支持的英國(guó)布里斯托機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室,發(fā)現(xiàn)了一種可發(fā)電的“新型”原料,這就是尿。那么它如何工作?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是制作一套微生物電池系統(tǒng),通過(guò)分解尿液中的微生物成分產(chǎn)生電力。研究表示尿液的電力要比其他類型的廢物強(qiáng)三倍左右,所以這項(xiàng)技術(shù)非常適合集成在公共或是家庭廁所中,可謂是相當(dāng)環(huán)保的可再生能源。
7.聲動(dòng)力充電
英國(guó)的研究人員已經(jīng)發(fā)明了一款可以通過(guò)環(huán)境聲音獲取電力的手機(jī),其原理為壓電效應(yīng),通過(guò)收取環(huán)境噪音并將其轉(zhuǎn)化為電流為手機(jī)充電,似乎是一種非常便攜的移動(dòng)設(shè)備充電形式。
是不是身處鬧市區(qū)就再也不用擔(dān)心手機(jī)沒(méi)電了?朋友圈:隔壁裝修的師傅怎么還不來(lái)?手機(jī)要快沒(méi)電了!
8.Ryden雙碳電池
Power Japan Plus公司宣布了一種新型的Ryden雙碳電池,使用碳材質(zhì)代替鋰,避免用到重金屬,更加環(huán)保,同時(shí)續(xù)航力為鋰電池的20倍,并且更為穩(wěn)定,但是由于專利問(wèn)題,公司沒(méi)有透露太多細(xì)節(jié)。
如果真能解決電池的污染問(wèn)題,這可是一件功德無(wú)量的事情,希望日本大叔繼續(xù)加油。
Power Japan Plus表示,該公司很快將宣布與賽車領(lǐng)域的某世界知名企業(yè)的合作項(xiàng)目,為該企業(yè)提供雙碳性電池組,完善電池系統(tǒng),進(jìn)行測(cè)試,并將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
9.更便宜的有機(jī)電池
麻省理工學(xué)院研制出一種造價(jià)極低的有機(jī)電池,通過(guò)一種特殊的有機(jī)材質(zhì),成本僅為金屬電池的二十六分之一,并且擁有97%的高存儲(chǔ)率。
10.核電池
據(jù)某知名平臺(tái)報(bào)道:中國(guó)某公司經(jīng)過(guò)10年的努力終于成功研發(fā)了型號(hào)為【微核電-001】的核電池,該款電池是按照新思路研發(fā)出的圓形核電池直徑有1.95厘米,厚才1.55毫米,僅僅比1元錢硬幣大一點(diǎn)點(diǎn),但其電力卻是普通化學(xué)電池的100萬(wàn)倍。
經(jīng)過(guò)測(cè)試,將該電池用于手機(jī)可使手機(jī)連續(xù)使用50年而不用充電。該技術(shù)處于世界最領(lǐng)先地位。
該公司目前正在研發(fā)用于小型汽車的微核電池,有望實(shí)現(xiàn)讓人至少一輩子不用充電的夢(mèng)想,而且不用擔(dān)心環(huán)保問(wèn)題。
核電池一般用于航天上,跟核電站的通過(guò)中子轟擊原子核產(chǎn)生猛烈裂變不同,核電池是通過(guò)钚238的自身衰變,放出阿爾法粒子α,并產(chǎn)生熱量,這熱量被用來(lái)發(fā)電。钚238的半衰期為87.74年,所以用上一個(gè)世紀(jì)是毫無(wú)壓力的。
核電池產(chǎn)生的熱量不僅僅用來(lái)發(fā)電,還可以在宇宙深空中“溫暖”電子設(shè)備。
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