鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:969次 | 2020年03月27日
“紙電池”新鮮出爐 使用壽命是鋰電池2倍
“真是難以置信!”
若是220年前發(fā)明出第一塊“電池”的亞歷山德羅·伏特能看到這款厚度不到1毫米、大小比不過(guò)一張A4紙、電容量卻足足有26800毫安的“紙電池”,應(yīng)該也會(huì)發(fā)出這樣的感慨吧!
這款由瑞典林雪平大學(xué)研制的“紙電池”(powerpaper),雖然身材小巧、體型纖薄,其容量卻是普通手機(jī)電池的8至10倍,能夠毫不費(fèi)力地為使用者提供長(zhǎng)效穩(wěn)定的電量輸出。該電池經(jīng)2000次以上放電測(cè)試,并沒(méi)出現(xiàn)明顯損耗,使用壽命是鋰電池的2倍。
由于這款“紙電池”的制作材料是一種由納米纖維合成的特殊物質(zhì),所以其質(zhì)地非常柔軟,手感與普通紙張類(lèi)似。而且,在高壓水柱的作用下,工程師可將這種“紙”的纖維縮小至20納米厚度,僅為人類(lèi)頭發(fā)直徑的1/5000。它還具備極佳的延展性和穩(wěn)固性,可在多次折疊后依然保持良好的放電狀態(tài)。
其實(shí)在2006年,由華人科學(xué)家張霞昌領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)就已設(shè)計(jì)出了世界上第一款“超薄型紙質(zhì)電池”。他們采取電子元件印刷技術(shù),在半片狀基材上印刷不同功能的漿料,用以構(gòu)成電池的正負(fù)極,并通過(guò)相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行放電。理論上,張霞昌團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“紙電池”能提供一個(gè)長(zhǎng)期、穩(wěn)定的功率輸出環(huán)境,并能像超級(jí)電容器一樣快速放出高能電量,進(jìn)而彌補(bǔ)傳統(tǒng)電池的多個(gè)短板。
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%
“傳統(tǒng)電池是將數(shù)個(gè)單獨(dú)的組件立體組合起來(lái)的,而‘紙電池’是通過(guò)印刷技術(shù)將所有部件印刷在單一的結(jié)構(gòu)內(nèi),讓其功效更高?!睆埾疾硎?,在理想狀態(tài)下,單個(gè)“紙電池”的電壓為1.5伏,可通過(guò)串聯(lián)的方式組成更高電壓的電池,且可按照具體要求調(diào)整電池的形狀、大小、厚度以及電池正負(fù)極的位置,以供各類(lèi)電器使用。
由于當(dāng)時(shí)一些技術(shù)手段尚未成熟,部分技術(shù)瓶頸一時(shí)難以攻克,導(dǎo)致該電池放電時(shí)間不長(zhǎng)、功率不大,尚不能廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、手表等中、大電子類(lèi)產(chǎn)品當(dāng)中,只是計(jì)劃應(yīng)用于功耗較小的“射頻識(shí)別”領(lǐng)域。
隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,新式電子產(chǎn)品如折疊式手機(jī)、折疊式手表、超薄便攜式電腦不斷問(wèn)世,“紙電池”技術(shù)也在不斷改進(jìn)創(chuàng)新,向市場(chǎng)需求靠攏。
依據(jù)張霞昌團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)理念,結(jié)合最新的技術(shù)手段,由瑞典林雪平大學(xué)XavierCrispin教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)研制的最新“紙電池”,從穩(wěn)定性和實(shí)用性上都有了質(zhì)的飛躍。此外,這種通過(guò)導(dǎo)電聚合物涂層封裝出來(lái)的“紙電池”不僅能防水,還能反復(fù)充電上百次,每次充電也只需數(shù)秒鐘即可。
那么,集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身的“紙電池”到底能給我們帶來(lái)哪些變化呢?
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)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(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
比如,備受大家關(guān)注的手機(jī),由于其內(nèi)部鋰電池的特殊物理屬性,機(jī)身過(guò)厚、待機(jī)時(shí)間過(guò)短一直是眾多設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)無(wú)法攻克的技術(shù)難題。而這一切將因“紙電池”柔軟可裁剪的特質(zhì)、纖薄如紙的體型、超大的電容量、穩(wěn)定的輸出功率,隨之迎刃而解。
除此之外,各國(guó)高度重視的特種領(lǐng)域也必將張開(kāi)雙臂納其入懷。也許在不遠(yuǎn)的將來(lái),戰(zhàn)場(chǎng)上各類(lèi)裝載了“紙電池”的便攜電臺(tái)、基站、特種指揮系統(tǒng)會(huì)更加小巧輕便;由“紙電池”驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)車(chē)將會(huì)擺脫笨重的傳統(tǒng)能源而變得更加迅捷輕便;醫(yī)療救護(hù)分隊(duì)也不必考慮電源問(wèn)題,在一沓“紙電池”的幫助下能完成一臺(tái)手術(shù);天上的無(wú)人機(jī)、海里的無(wú)人艇也會(huì)因?yàn)椤凹堧姵亍睋碛谐志美m(xù)航能力而拓展偵察范圍……