关于一些电池技术你知道多少？

一，可循环充电超万次的锰氢气电池

 

特点：寿命长

 

前几天看到一篇新闻：“可循环充电超万次锰氢气电池问世”！惊到了么！

 

要知道一般电池循环充电也就充个几百次，多了上千次！1万次是什么概念？！ 如果每天充电一次，该电池能用大概30年！就算每天充电两次，也能用十几年！

 

该电池是美国斯坦福大学崔屹教授带领的团队研发的。

 

用高表面积的碳作为正极集流体（ps:集流体就是汇集电流的结构或零件），用由催化剂控制的氢气作为负极，用硫酸锰盐作为电解液，可循环充电1万次以上，寿命可达10年以上。

 

目前该电池技术还在试验阶段，只能产生大约20mWh（毫瓦时）的电量，和挂在钥匙圈上的LED灯的能量差不多。

 

二，全球最薄的柔性光伏电池

 

特点：超薄、超轻，厚度是头发直径的百分之一！

 

只有想不到，没有做不到！

 

韩国的科学家Juho Kim等人推出了全球最薄的光伏电池，厚度仅有1微米，大概是人类头发直径的百分之一。

 

该电池使用了半导体砷化镓材料，用“冷压焊”的方法，将材料顶层的光刻胶在170摄氏度下融化，然后再将其焊接到基板电极上。冷却后，光刻胶就会被剥离，因此电池厚度不会增加。

 

 

这种电池可能被用于可穿戴设备，比如VR智能眼镜、手环等。

 

三，Gen4太阳能电池技术

 

特点：体积小，重量轻，电量大

 

阿尔塔设备公司（Alta Devices）发布了第四代太阳能电池技术——Gen4。

 

这是一款轻薄的柔性太阳能电池，使用了单结砷化镓技术（PS：砷化镓是一种半导体材料），性能稳定，不易被腐蚀，而且还能降低电池的厚度，可以在极小的表面，生成大量的电量。

 

 

主要用于无人机、太阳能汽车及其它电动车。

 

四，国产镍氢“超级电池”——5分钟即可充满

 

特点：快速充电，只需3-5分钟

 

极致动力科技（天津）有限公司发布了一种镍氢“超级电池”。储电量大，体积也大！

 

 

它的正极是镍氢氧化物，负极是储氢合金材料，安全性好，不会像锂电池一样容易爆炸，而且还不会产生污染。使用寿命大概是5—8年。

 

这款电池主要用在油电混合的电动大巴车以及码头吊取集装箱的吊车上，据说一辆大巴车需要297块电池，而且刹车=充电，这是最神奇的地方！

 

五，第一块可以实际应用的镁电池

 

特点：世界上第一块可以商用的镁充电电池

 

这款电池是日本的本田汽车公司和一支研发团队一起研发出来的。

 

该电池以镁为负极，正极采用了混合氧化钒的新材料，可以解决电池性能的快速退化问题，另外，研究人员还在该电池中添加了可以降低起火风险的有机物。

 

据了解，这款电池可能会开始商用于智能手机和其它便携设备。

 

六，全球首个SMD固态电池

 

特点：全球首款采用小型SMD技术的全陶瓷固态电池

 

固态电池是指结构中不含液体，所有材料都以固态形式存在的电池。

 

2017年11月21日，日本电池大厂TDK宣布，研发出了全球首款采用小型SMD（表面贴装器件）技术、可进行充放电的全陶瓷固态电池——Cera Charge。

 

 

该电池用固体陶瓷作为电解质，尺寸是4.5mm×3.2mm×1.1mm，额定电压为1.4V，容量为100μAh，充放电循环次数视条件可达1000次以上。而且安全性高，不会发生电解质泄露的问题，更不会轻易着火、爆炸。

 

 

该电池主要用于物联网设备，比如实时时钟、蓝牙信标和能源采集系统等。

 

七，1秒瞬充固态电池

 

特点：充电只需1秒钟

 

3分钟充电算什么？东京工业大学的一杉太郎教授研发了一种电池，充电只需1秒……

 

这是一款用“氧化锂·镍·锰”作为正极，磷酸锂作为电解质的固态电池。通过降低固体电解质和正极间的阻力实现1秒钟快速充电。

 

 

该电池采用了最先进的半导体制造技术，在正极表面使电解质形成薄膜，大概可以将固体电解质和正极间的阻力降低80%。

 

据说今年或明年会投入使用。先不说1秒快充是不是夸张说法，就说这个方向，很让人期待的有木有！

 

八，新型锂空气电池

 

特点：使用寿命长，750次充放电循环后仍能正常工作

 

这是美国科学家设计出来的一种新型锂空气电池，可在自然空气环境下工作。通过锂和空气中的氧结合成过氧化锂，实现放电；再通过施加电流逆转这一过程完成充电。

 

虽然“750次”跟文章开头提到的“1万次”的差距有点大，但跟目前普遍使用的电池相比，寿命算可以的了。要知道现在的电池一般循环充放电次数只有四五百次。

 

 

这款新型锂空气电池的与众不同之处就是：为了解决锂空气电池可能会产生的锂正极氧化和氧气助燃的安全风险，研究者们对它的正极、负极和电解质进行了改造。

 

正极：他们在电池的锂正极上涂了一层碳酸锂薄层，这样可以让锂离子进入电解质，同时可以阻止其它化合物进入正极；负极：电池的负极使用了二硫化钼作催化剂；电解质：电解质则由离子液体和二甲基亚砜混合制成，可促进锂和空气中的氧结合生成过氧化锂，提升了电池性能。

 

不过这项技术目前还在研究中，要商用恐怕还有得等……

 

九，用糖做的电池

 

特点：续航能力强，比锂电池耐用10倍，可降解，不爆炸

 

糖还可以做电池，这脑洞也是没谁了！

 

2014年，弗吉尼亚理工学院的团队研发出了一款用糖做的电池。

 

这种电池以糖为能源提供电力！

 

研究人员将麦芽糖精从糖中分离出来，麦芽糖精和空气接触后，电池就会释放电子来发电。

 

据了解，该电池的能量密度是锂电池的2倍，将来可能达到10倍！而且安全性极高，不会爆炸、燃烧，还可以降解。

 

该电池可能用于手机、平板电脑和其它电子器材等。

 

十，自毁电池

 

特点：可以在水中快速分散和溶解，而且不污染环境。

 

2016年8月，爱荷华州立大学的科学家们研发出一种可以自毁的锂电池，大小是6mm×5mm×1mm，能够提供2.5伏的电压。

 

该电池使用了“瞬态电子技术”（可短时间内自然溶解的技术），包括阳极，阴极和电解质分隔体在内，共8层结构，印制在可降解的高分子复合材料上，用光、热或者液体都能将其引爆，30分钟内即可分解或消失，而且还不会造成污染！

 

这种电池主要用于军事，可以避免军情泄露！日前，索尼正在研发一种新型智能手机电池，与传统的锂电池相比，该电池能提升40%的续航时间。索尼这次并没有沿用传统的锂离子技术，而是使用了新型的硫化电池技术，这类电池可以存储更多的电量。

 

其实硫化电池并不是什么创新产物，索尼之前就搞过此类项目，但当时的问题是电极会很快溶解在电解质中，造成充电后电池容量下降过快。如今索尼已经成功解决了这个问题。据悉，索尼现在正在对硫化电池进行安全测试，预计这种电池最早将在2020年面世。关于电池技术，你知道多少？为什么说电池技术是移动设备的短板？

 

总体来说，虽然一些厂家的电池技术发展迅速，但电池对于移动设备依然是一大短板。举个例子，iPhone

6的A8处理器在CPU和GPU速度上相比2007年的初代iPhone分别提升了50倍和84倍（而今年的A9相比A8在这两方面又提升了70%和90%），但是iPhone在续航方面的提升就没这么令人激动了。初代iPhone标称可提供8小时的通话时间和6小时的“互联网使用”，而最新的iPhone

6s则可提供14小时的通话时间和11小时的互联网使用——提升幅度还不到2倍。当然，有人也许会说，iPhone在带来如此大幅度性能提升的同时还能提升续航能力实属不易，且两款机型的续航数字并不具备多么大的可比性，因为和2007年相比，如今的语音网络和“互联网使用”已经发生了重大变化。

 

        目前依然没有一种新型电池可以替代锂离子电池，研究者也认为我们不应对此抱有过高期待。卡内基梅隆大学的Jay Whitacre认为，至少在未来几年里，“锂离子（电池）依然是主流”。他还补充道：“现有的解决方案无法帮助科技公司增加自己的电池预算”。所谓电池预算，指的是科技公司在设计一款新设备时对于电池能力的要求、Whitacre认为，我们必须搞清楚如何使用新型电池材料。虽然研究者都在实验各种新型材料，但还没有人真正开发出一种设计实际、可投入市场应用、并大幅提升手机和笔记本续航的的电池。就目前公开的信息而言，还没有任何一种电池技术能够把手机变成每周充一次。实际上提升电池效率和提升处理性能完全不是一回事。电池问题实际上是基础化学和物理问题，“看看元素周期表你就知道，可使用的材料数量并不多。”以色列技术公司StoreDot总裁Doron

Myersdorf说道。电池并不遵循摩尔定律，你并不是每隔两年就能把容量加倍。

 

在认识到这方面的问题之后，一些技术公司开始将重心转移到别的方面：大幅缩短充电时间。这是为了改变消费者心理。如果用户能够在很短的时间内给设备充满电或充入大量的电能，那么他们对于续航的焦虑将可大幅减轻。三星最近发布的几款新手机可在30分钟之内充入50%的容量，而苹果99美元（约合人民币642元）的Apple

Pencil手写笔只要充电15秒就能使用30分钟。高通也将快速充电技术整合到了自己的移动处理器当中，其最新版本号称可将充电速度提高4倍。但是，StoreDot所带来的提升或许是最让人印象深刻的，这家技术公司号称对传统电池和充电器同时进行了重新设计，全新的“有机材料”可在几分钟之内充入满足手机使用一天的电能。