世界最先進(jìn)的消費級電池技術(shù)都在這里了

　　還記得我們給上海迪士尼“推薦”的能源地磚嗎？從專(zhuān)業(yè)角度講，這是一種新型電池——飛輪電池（智能硬件小站注：飛輪電池是20世紀90年代提出的新概念電池，它突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現儲能）。

　　新型電池越來(lái)越多，也是為了解當今智能設備的“燃眉之急”，就拿手機來(lái)說(shuō)吧，如果它沒(méi)電了，就形如一塊板磚。為此，科學(xué)研究者及硬件生產(chǎn)廠(chǎng)商在電池的材料上、技術(shù)上努力，希望挖掘更好的電池材料，也希望能將電池容量做大一點(diǎn)，讓續航好一點(diǎn)。今天，我們就來(lái)漲漲姿勢，看看這些神奇的電池。

　　超輕光伏電池

　　大家都知道，電池的大小限制了智能手機、電腦、可穿戴設備可以接受的外形。

　　一款超輕量的光伏電池已然問(wèn)世，它讓那些所謂電池限制都成了無(wú)稽之談。因為它的特點(diǎn)除了輕還是輕，輕到可以把它放在泡泡上。

　　這群麻省理工學(xué)院的研究者表示，制造這一電池的核心在于技術(shù)，而非材料。他們把電池、基片和保護圖層在同一工藝上實(shí)現，這樣一來(lái)可以免受灰塵侵入。

　　一種名為聚對二甲苯的柔性聚合物用作基片和保護涂層，而主吸光層是由一種叫酞酸二丁酯的有機材料制作而成的。而且，整個(gè)過(guò)程是在室溫下真空完成的，沒(méi)有使用任何化學(xué)溶劑或刺激性化學(xué)物質(zhì)。

　　當大家把精力都投射在續航能力上時(shí)，關(guān)注電池的體量也是一個(gè)新的拓展點(diǎn)。

　　這款電池非常輕盈，適用范圍也很廣，比如說(shuō)嵌在衣服或筆記本上，比如說(shuō)太空或是高海拔環(huán)境，而且，它可以做為現有設備的簡(jiǎn)易擴展。

　　柔性太陽(yáng)能電池

　　傳統的無(wú)機光電器件（即太陽(yáng)能電池）已經(jīng)不是什么新鮮事物了，只是它必須加工成堅硬的板塊狀物件，才能大面積的吸收太陽(yáng)能，而這明顯限制了日常應用。而柔性器件重量輕，并且可以折疊、卷曲、粘貼在曲面上，如汽車(chē)玻璃、屋頂、衣服等。

　　如果柔性太陽(yáng)能電池成為現實(shí)，可穿戴設備將變得更加完美。

　　目前，來(lái)自中國、美國以及韓國的科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出類(lèi)似電池，它可以任意改變形狀以適應不同的設備。

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)熊宇杰教授課題組基于應用廣泛的半導體硅材料，采用金屬納米結構的熱電子注入方法，設計出一種可在近紅外區域進(jìn)行光電轉換且具有力學(xué)柔性的太陽(yáng)能電池。

　　熊宇杰課題組將具有近紅外光吸收性能的銀納米片與硅納米線(xiàn)集成在一起，構筑了兩種不同的光伏器件，在近紅外光照下，銀納米片產(chǎn)生的熱電子可以直接注入硅半導體中，近紅外光區光電轉換效率提高了59%。

　　這種柔性電池可以安裝在你的皮膚上，隨時(shí)為可穿戴設備提供足夠電量。該成果有望用于發(fā)展智能溫控型太陽(yáng)能電池及可穿戴太陽(yáng)能電池。

　　氫燃料電池

　　電池在燃料上做文章并不鮮見(jiàn)，小站君要說(shuō)的這個(gè)氫燃料電池可以讓無(wú)人機的續航增添到2個(gè)小時(shí)。

　　英國Intelligent Energy公司研制出了一種氫燃料電池，這種電池能夠讓無(wú)人機在天上連續飛行2個(gè)小時(shí)，并且在著(zhù)陸之后可以立即補充燃料，繼續飛行。

　　這種無(wú)人機氫燃料電池加滿(mǎn)燃料差不多只有1.6千克，相比鋰電池還更輕了。

　　目前這款氫燃料電池已經(jīng)安裝在大疆Matrice 100無(wú)人機上進(jìn)行了成功測試。Intelligent Energy公司表示，這款電池最快能在今年年底就上市。

　　不過(guò)由于這種氫燃料電池燃料的特殊性，使得電池的危險性增加了不少。只要在技術(shù)上把關(guān)夠嚴謹，危險系數還是可以控制的。

　　蔗糖電池

　　先糾正一下，這款蔗糖電池并不是由蔗糖制成的。只是日常生活中的普通蔗糖可以用來(lái)發(fā)電。

　　MIT的科學(xué)家研究結果顯示，使用蔗糖包裹碳納米管，從一端點(diǎn)燃碳納米管，就會(huì )產(chǎn)生熱能波（TPW）來(lái)推動(dòng)管內的電子向前運動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生電流。

　　各大報道均稱(chēng)，這個(gè)原理很復雜！想來(lái)科學(xué)家整出來(lái)的原理也不是我等普通人能理解的。還是來(lái)說(shuō)說(shuō)它的用處吧~

　　雖說(shuō)這種蔗糖電池使用效率不高，但難能可貴的是它儲存的電量不會(huì )隨著(zhù)時(shí)間丟失，這點(diǎn)絕對碾壓鋰電池。另外，由于該技術(shù)中的碳納米管體量可以被縮小，因此未來(lái)糖電池還可以用在可穿戴設備當中。

　　空氣充電

　　華盛頓大學(xué)傳感實(shí)驗室研究員創(chuàng )造了無(wú)線(xiàn)識別和傳感平臺（WISP）：一個(gè)傳感器和計算芯片的結合，不需要電池也不需要連接電源線(xiàn)就能運作。

　　它吸收一個(gè)RFID（射頻識別）讀寫(xiě)器發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電波將之轉化為電流。

　　它和Fitbit里的處理器有類(lèi)似的時(shí)鐘速度和功能，包括嵌入式加速器和溫度傳感器。它通過(guò)反向散射無(wú)線(xiàn)信號實(shí)現了這項偉業(yè)。

　　它的帶寬類(lèi)似藍牙低功耗模式，一種支持大部分藍牙音箱和無(wú)線(xiàn)耳機的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。舉個(gè)例子吧，將WISP安裝進(jìn)健身追蹤器，無(wú)需把它連接到任何裝置里，就可以下載新的追蹤功能，或者通過(guò)更新來(lái)修正錯誤。

　　通過(guò)聯(lián)合WISP和RFID讀寫(xiě)器，研究人員稱(chēng)，他們已經(jīng)能夠制造10倍快速的無(wú)電池計算機。

　　只是，想要用無(wú)線(xiàn)電波給iPhone和筆記本電腦充電，還有些遙遠。

　　不過(guò)，目前可以使用WISP的領(lǐng)域有：1、建筑，可以探測到大樓是否在地震中收到了損壞；2、農業(yè)領(lǐng)域，能夠同時(shí)監測幾千株植物的能力可以帶來(lái)巨大價(jià)值；3、用于可植入設備，來(lái)監測病人的健康；4、健身手環(huán)。最重要的，WISP和其他無(wú)電池計算機完全可以讓物聯(lián)網(wǎng)設備變得智能起來(lái)。

　　結束語(yǔ)

　　大家都知道，電池的大小限制了智能手機、電腦、可穿戴設備可以接受的外形，電池的性能有嚴重制約著(zhù)這些智能設備的功能發(fā)揮。因此，電池甚至電池技術(shù)，就是智能硬件整個(gè)行業(yè)的命脈所在。

　　產(chǎn)品的性能再高端，功能再酷炫，沒(méi)有了電源的支撐，一切都只能算作P（此處請允許小站君爆粗口）！新型電池技術(shù)的引進(jìn)，將給智能硬件尤其是可穿戴領(lǐng)域帶來(lái)了新的可能性，無(wú)論是體量上還是續航上