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2014-02-20 00:17 出处:PConline原创 作者:四维 责任编辑:zhaohuan

  前言:从目前来说,影响移动端发展的,除了硬件性能、软件功能之外,电池的续航能力也是极为重要的一点,毕竟一款产品,如果不能保证较为有效的可运行时间,可以说与废物没什么两样,而随着移动终端往大屏、高分辨率、多核、高性能等方向发展时,电池的续航能力接受到的考验就更为严峻了。

主图

  而从手机开始流行以来,内置电池在生产技术上的改进并不算大,可以说,在十余年间,电芯并没有做出什么巨大变革,而在续航需求如此迫切的今天,电池技术不革新,似乎已经跟不上时代发展的步伐了。如果解决续航这个老大难问题,已经成为不少的厂商头痛的问题,系统、硬件等各个方面虽然都可以入手,不过从实际来看,还是要靠电池技术的改革。

新型电池技术
新型电池的应用普及 还要继续等待

  而在网络上,我们不乏能够看到相关的新型电芯技术的影子,比如燃料电池、太阳能电池、按压充电电池等等,从曝光的特性来看,无疑都是非常牛逼的,不过要说开发成为普及家用,可能需要的时间还比较久,毕竟一个新型技术的全面普及,中间涉及到的环节非常复杂,毕竟这牵扯到整个行业的利益。

  其它的,我们就不多说了,今天小编就来搜罗一下,目前比较靠谱的新型电池技术,虽然说目前指望其马上改善电池问题并不现实,不过,总归是有一种期望。

燃料电池

新型电池技术
燃料电池

  其实电池的实质,就是一个能量的存储,在传统的电池中,电池通过内部化学反应产生电能,进行输出,向外供电,内部物质化学反应完成后,电池就没电了,而充电则是这种化学反应的逆发生。

新型电池技术
燃料电池原理与发动机其实很像

  而燃料电池其实也算是一种化学反应,原理嘛,很简单,就像汽车发动机烧汽油输出动力一样,燃料电池经过消耗之后,输出的是电能,而非普通的动能。

新型电池技术
燃烧丁烷的电池产品

  目前这类型的燃料电池,在市面上仅存在少量产品,Brookstone就推出了一款以丁烷作为燃料的产品,外形仅为普通打火机大小,通过添加丁烷燃料来供电。据经销商介绍,该燃料电池共可以为iPhone 4充电次数约10-14次,基本上可以满足用户大概两周的使用时间。至于售价嘛,要比起普通锂电池来得贵。

掣肘移动电源发展因素
水燃料电池

新型电池技术
水的反应 也能产生电能 名副其实的清洁能源

  瑞典的一家公司则发明了一款新型水燃料手机电池,它的主要燃料就是普普通通的水,原理和常见的氢燃料电池类似,通过在氢燃料包上加水并产生化学反应的方式来产生电能,通过机身自然的USB接口就可以为数码产品进行充电了。预计这款电池的售价将达到100美元左右,使用起来十分的环保。不过这种电池并非真正放置于手机之内的电池,而是类似于移动电源。

新型电池技术
新颖的糖电池

  美国的研究小队,则发明了一种“糖电池”,以糖为能源提供电力,能量密度是锂电池的2倍,经过改良后或可提高到比锂电池耐用10倍以上,绿色环保而且安全性高,有专家预测未来会替代传统电池为手机、平板等设备提供电能(好吧,以后出门要带糖了)。

  燃料电池作为一种新型的电池技术,在本质上,其实并不算有改变,其只作为另外一种供能形式存在,可以说,其更多的是改变的移动电源的存在(当然,这是针对IT数码产品而言,在其它工业使用途径中,这种改变还是非常实用的)。

材质改革

主流移动电源电芯解析
锂离子电芯架构

  目前的锂离子电池充电,电池的充电量主要受限于充电的密度,而充电的速度则是取决于锂离子能够多快在电解液中到达正极。在目前的技术中,电池的正极是由层层的石墨薄片所组成,充电的时间以及容量表现,相信大家都有目共睹了,并不算太能满足现在的科技需求。

新型电池技术
硅的特性 决定其能够更好的为电池服务

  在之前,关于正极的石墨材质,已经有不少的科学家已经开始研究替代材料,以满足更高的容量需求,其中以硅为主的薄膜,是最为有希望的,因为硅比碳更能有效的容纳锂离子的数目。不过,单纯的使用硅材质替换,硅材质会在充电过程中容易急速的收缩和延伸而破碎,反而损失了充电的含量。

新型电池技术
电子通过石墨薄片示意图

  除此之外,在目前的技术里,充电的速度主要是被石墨薄片的形状所影响。石墨薄片非常的薄(只有一个碳原子的厚度),也非常的长,所以在充电的过程中,锂离子需要经过非常久的过程才能到达正极。

新型电池技术
类似夹心饼干一样 将硅夹在石墨薄片之间

  目前有个新的电池架构设计,在这个新的技术中,将在石墨薄片中夹杂了层层的硅元素,利用石墨薄片的延展性来稳定硅在充电过程中体积的变化。如此一来,由于硅的作用,充电含量可以多达十倍。除此之外,在石墨薄片上产生很多非常微小的孔隙(约10-20奈米)让锂离子可以透过捷径快速到达正 极,减少充电的时间多达十倍。

新型电池技术
电池寿命、制作工艺成本什么的都是新产品要考虑的东西

  当然了,目前这个假想仅仅考虑了两极的材料更换,对于整体的电池构成,还需要进一步的检测与开发,除了续航之外,电池寿命、制作成本、工艺改进也是极为重要的要点,不过这样的技术一旦实现并且普及化,相信对于很多行业的影响都是巨大的,尤其像是数码产品以及医疗用品行业。

  除了这种架构变更、加入新材质之外,日本电气公司(NEC)研发的一种称为"有机自由基电池"(ORB)的技术也十分尤其,其最新开发出的这种电池厚度仅0.3毫米,可自由弯曲,每次充电约30秒。并且其具有很高的能量密度,容量可达3毫安时、输出功率5千瓦/升,这样的产品在实际应用中,有具备较强的适用范围。在寿命方面,这种电池在500次充电后,其还可保持75%的充放电能力,从整体来说,相对比较成熟,就是不知道造价贵不。

充电方式

新型电池技术
传统充电方式并没有什么特别大缺陷

  其实充电方式与电池的关系并不算太大,毕竟不管怎么充电,都必须满足电池端的电性规则,不然要么充不进电,要么爆个炸,一尸两命,不过这种技术的改革,对于用户来说,影响也比较大,在这里小编也来聊一聊吧。

掣肘移动电源发展因素
数小时的充电时间 你能忍受么?

  其实线材式充电用了这么多年,也并不是有什么非常明显的缺陷,只是目前电池充电的时间略长,尤其像是手机、平板等常用的产品,长时间的充电对于不少用户来说,就是一种煎熬……

掣肘移动电源发展因素
现在的无线充电技术 依然摆脱不了空间的束缚

  而要说现在最新的充电技术,也没有什么,就是无线充电而已,虽然说现在的无线充电产品并不算少,不过槽点却是满满的,至少就小编个人来看,现在的无线充电根本算不上无线充电,至少,在使用起来,还是比较麻烦的……

新型电池技术
无线充电真正无拘无束时 才能称得上真正的无线

  如果在目前的充电基础上,进行优化,不说能变得像手机信号一样方便,能变得像WiFi信号一样便利的话,那么用户基本就不再需要担心什么续航问题了。当然,这样的功能,实现起来也许会带来危险,正如网友戏称——走着走着,就触电了……

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