美發(fā)明超級(jí)微電池可一秒鐘快速充電手機(jī)

　　北京時(shí)間4月23日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，一直以來，手機(jī)電池技術(shù)的發(fā)展便落后于手機(jī)技術(shù)。智能手機(jī)已經(jīng)達(dá)到令人吃驚的先進(jìn)程度，而電池卻相對(duì)比較古老。隨著美國(guó)伊利諾斯州大學(xué)的科學(xué)家研制出一種超級(jí)微電池，這種落后從此成為過去。這種微電池的功率是鋰電池的1000倍，理論上充電所需時(shí)間不到一秒鐘。

　　伊利諾斯州大學(xué)科學(xué)家研制的新型微電池功率是當(dāng)前鋰電池的1000倍，為未來研制充電時(shí)間不到一秒的智能手機(jī)鋪平了道路。研究領(lǐng)導(dǎo)人威廉-金表示：“這是一種全新的電池，將改變?nèi)藗儗?duì)電池的認(rèn)知。這種電池的輸出功率超過任何人的想象。最近幾十年，電子元件的尺寸越來越小，電腦的思考用元件也越來越小，而電池技術(shù)卻一直被落在后面。微技術(shù)將改變這一切。采用微技術(shù)的電池先進(jìn)程度將與其他元件不相上下。”

　　一直以來，用戶不得不在功率和電量之間做出選擇。對(duì)于需要很大功率的用電設(shè)備，例如遠(yuǎn)距離傳送無(wú)線電信號(hào)，電容器雖然能夠快速釋放電量，但只能存儲(chǔ)少量電量;對(duì)于需要很多電量的用電設(shè)備，例如長(zhǎng)時(shí)間播放收音機(jī)，燃料電池和其他電池雖然能夠容納很多電量，但需要很長(zhǎng)時(shí)間充電。

　　研究論文第一作者、伊利諾斯州大學(xué)的研究生詹姆斯-皮庫(kù)爾表示：“我們總是要做出犧牲。如果希望獲得較多的電量，你就不能獲得較高的功率;如果希望獲得較高的功率，就很難獲得較多的電量。對(duì)于一些非常有趣的電器，尤其是現(xiàn)代電器，你需要做到二者兼得。這也是我門研制新型電池的出發(fā)點(diǎn)。我們打造的電量存儲(chǔ)設(shè)計(jì)是此前未曾有的。”

　　新型微電池的結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)電池，能夠做到高電量和高功率二者兼得。研究人員對(duì)這種電池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，在功率和電量之間實(shí)現(xiàn)更好的平衡?？茖W(xué)家表示新型微電池的高性能要?dú)w功于內(nèi)部的三維微結(jié)構(gòu)。與所有電池一樣，新型微電池?fù)碛袃蓚€(gè)基本組件，即陽(yáng)極和陰極。

　　新型微電池采用伊利諾斯州大學(xué)教授保羅-布勞恩設(shè)計(jì)的新型快速充電陰極。金和皮庫(kù)爾研發(fā)了與之相對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極以及一種在微尺度下將二者集合在一起的方式，讓最后研制的電池?fù)碛袠O高的性能。對(duì)于需要較高功率的用電設(shè)備，這種電池能夠讓傳感器或者無(wú)線電信號(hào)的有效工作距離達(dá)到此前的30倍，體積縮小30倍。

　　新型微電池的充電速度是其他電池技術(shù)的1000倍。理論上說，一部信用卡厚度的手機(jī)所需充電時(shí)間不到一秒鐘。除了消費(fèi)型電子設(shè)備外，醫(yī)學(xué)設(shè)備、激光器、傳感器以及其他用電設(shè)備都能因?yàn)檫@項(xiàng)電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)飛躍。金說：“一直以來，所有電氣設(shè)備都受到電池尺寸的限制。想象一下，私人醫(yī)學(xué)設(shè)備和植入物——當(dāng)前使用的電池都是大塊頭——采用微小的電子元件和電線?，F(xiàn)在，電池的尺寸也可以變得非常微小。”

　　目前，研究人員正試圖將新型電池與其他電子元件集合在一起，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。皮庫(kù)爾表示：“我們現(xiàn)在可以跳出盒子思考。這是一種新型技術(shù)，而不是此前技術(shù)的改進(jìn)。它打破了電源的正常模式，允許我們?cè)O(shè)計(jì)全新的設(shè)備。”