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为什么是锌电池?柔性电池只有换个思路才能发展

来源:宝鄂实业    2019-03-26 20:48    点击量:

如何解决可穿戴设备的电力短缺问题?此前有人提出,要把柔性电池塞进智能手表的表带里,为智能手表提供额外的电力,让可穿戴设备拥有更高的使用时长,缓解用户的痛苦。实际上,消费者早已明了智能设备带来的好处和坏处,智能手机就是典型的例子——原本可以使用3到4天的功能手机,换成智能手机后,只能使用1天或半天。我至今还清晰记得父辈对飞利浦手机的推崇。

  现在,关于柔性电池的研发,已有多家初创公司涉足。根据MITTechnologyReview的报道,加州又出现一家以研发柔性、可反复充电的电池为主的初创公司ImprintEnergy。他们已经在测试超级薄的锌电池,希望最终能够把电池卖给可穿戴设备、医疗器械、智能标签、环境传感器的制造商们。

  为什么是锌电池,而不是我们常见的锂电池?像智能手表、智能眼镜的出现,实际上已经为现有的电池形态提出了挑战。尽管锂电池相比过去的电池拥有体积小、单位储能高的优点,但是它无法变得更小,也不具备柔韧性,让它渐渐显得不适合现在的智能设备。

  ImprintEnergy的技术,主要来自联合创始人克里斯汀·何(ChristineHo)毕业时在加州大学伯克利学院取得的研究成果:当时她与日本的一名研究人员,使用3D打印机生产出极其微小的锌电池颗粒。

  作为一种金属,锌相比锂更加稳定,不容易发生化学反应。在电解质当中,从微观层面观察,锌会呈现出像树枝一般的形态,从一个电极蔓延到另外一个电极,缩短电池电量。克里斯汀·何则开发出一种固态聚合物电解质,以避免这种问题。这种电解质还增强了锌电池的稳定性,以及反复充电的的能力。

  另一名公司联合创始人布鲁克斯·金凯(BrooksKincaid)称,锌电池融合了薄膜锂电池以及印刷电池的优点。现在的薄膜锂电池可以反复充电,不过因为包含了易起反应的物质,限制它的储电能力,而且制造起来十分昂贵。印刷电池制造起来很便宜,而且拥有很高储电能力,但无法反复充电。换言之,ImprintEnergy所研发的锌电池,既能制造成薄膜的样子,又可以反复充电力,而且拥有很高的储电能力。

  到底ImprintEnergy研发的锌聚合物锌电池电池的柔韧度如何?克里斯汀·何称,现在并没有评测电池柔韧度的标准,所以公司采用自己的评测方法评测,结果是,当现有的柔性电池弯曲1000多次的时候就坏掉了,而锌电池还保持着稳定。如果锌电池达到这样的性能,那么未来它放在衣服里不会是梦想——当然,防水怎么做,又是另外一回事。

  一个意想不到的好处是,由于锌是一种相对稳定的物质,公司在生产基于锌的电池时,不必准备防护性的生产环境,能够降低生产的成本。

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