鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1026次 | 2019年03月11日
生物充電器挑戰(zhàn)電池續(xù)航瓶頸
智能手機(jī)電量不足、低能量是影響智能設(shè)備使用的“痛點(diǎn)”。目前眾廠商的研發(fā)團(tuán)隊(duì)正極力在電池和續(xù)航能力上尋求突破,以滿足強(qiáng)烈的市場需求。
據(jù)國外媒體報(bào)道,目前,智利幾位工程師最新研制一種生物充電器“E-Kaia”,只需將手機(jī)、平板電腦等設(shè)備充電線插入室內(nèi)植物土壤中便能充電,產(chǎn)品有望于今年年底實(shí)現(xiàn)銷售。
處于實(shí)驗(yàn)室的生物充電器距離產(chǎn)業(yè)化或許還需時(shí)日,但這反映出,前言技術(shù)對發(fā)現(xiàn)新材料解決電池續(xù)航能力的積極態(tài)度。伴隨技術(shù)進(jìn)步,電池續(xù)航能力或許將不再是痛點(diǎn)。
花樣翻新的生物充電器
根據(jù)媒體報(bào)告,E-Kaia從植物土壤中獲取能量,再轉(zhuǎn)換成為電能傳輸至手機(jī)等設(shè)備。E-Kaia的工作原理是植物在進(jìn)行光合作用過程中會制造有機(jī)物質(zhì)促進(jìn)其生長,它將轉(zhuǎn)換光能成為化學(xué)能。在植物根莖周圍,微生物會分解這些有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生能量促使植物生長,但會有一些電流作為副產(chǎn)物釋放出來。陽光進(jìn)入植物葉綠體,水分解為氧氣、質(zhì)子和電子。生物充電器的特征是一個(gè)電極捕獲電子,再將它們以電流形式傳輸至用電設(shè)備。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
一株植物生物充電器可輸出電壓為5伏,輸出電流為600毫安,可以對智能手機(jī)充電1個(gè)半小時(shí),也可以對臺燈等設(shè)備充電。據(jù)悉,這支設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)已得到智利經(jīng)濟(jì)發(fā)展局的資金支持。
對于生物充電器的探索并非僅有智利。去年8月,美國化學(xué)學(xué)會推出一個(gè)貼在身上的生物電池,通過人體排汗來獲取能量。這種生物電池的能源來自乳酸,而乳酸存在于人劇烈活動后的汗水中。這一技術(shù)不久就能用于心臟監(jiān)護(hù)器、電子表,甚至是智能手機(jī)。
美國化學(xué)學(xué)會報(bào)告表示:“這是第一個(gè)利用汗水的裝置,現(xiàn)在能量還不夠高,只有4微瓦,我們正在進(jìn)行提升,以便能驅(qū)動小的電子裝置?!?/p>
另在去年年初,英國《每日郵報(bào)》報(bào)道稱,英國布里斯托爾市的一家機(jī)器人(300024)研究所在梅琳達(dá)和比爾。蓋茨基金會資助下,成功實(shí)現(xiàn)用人類尿液培養(yǎng)微生物燃料電池來為手機(jī)充電。
目前,智能手機(jī)電量不足、低能量狀態(tài)已影響正常的使用體驗(yàn)。如果哪一款生物充電器真的能研制成功,以后外出就不用擔(dān)心手機(jī)續(xù)航問題。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
難破電池技術(shù)瓶頸
值得注意的是,生物充電器技術(shù)還在研究中,其研發(fā)周期與量產(chǎn)使用時(shí)間還是未知數(shù)。事實(shí)上,業(yè)內(nèi)一直在探索電池續(xù)航能力的解決之道。最早手機(jī)多使用的是鎳鎘電池,鎳鎘電池有著嚴(yán)重的記憶效應(yīng),每次必須完全放電后才能對其進(jìn)行充電,否則電池就會進(jìn)行記憶縮短使用時(shí)間。且鎘元素有毒,鎳鎘電池在長時(shí)間通話后還會發(fā)熱變形。
此后,鎳氫電池開始用在手機(jī)中使用。相比鎳鎘電池其更輕、更薄、不再有毒,且能量密度也有所增大,同時(shí)電池記憶效應(yīng)大大減小(仍需20次完全充放電),不過發(fā)熱變形問題依然存在。
鋰離子電池的使用是手機(jī)電池革命的里程碑。其重量很輕,與鎳氫電池相比能量密度提升30%,不再有記憶效應(yīng)。隨著科技的發(fā)展又出現(xiàn)鋰聚合物電池,其不但體積更小容量更高。從2007年1月第一代iPhone發(fā)布至今,鋰電池技術(shù)被廣泛應(yīng)用。