超薄電池引領(lǐng)電子設(shè)備瘦身潮
一種面積不過5平方英寸、薄如晶片的新型塑料電池問世，這種有望在未來十年內(nèi)取代傳統(tǒng)電池的“超級電容器”，將讓手機、GPS設(shè)備、iPod及數(shù)碼相機等電子設(shè)備更為小巧玲瓏
譚薇
倫敦帝國學(xué)院(Imperial College London)的科學(xué)家發(fā)明了一種超薄型塑料電池，它不僅能夠顯著提高儲電和釋電速度，還將為電子產(chǎn)業(yè)、汽車業(yè)乃至服裝業(yè)帶來重大突破。
據(jù)研究小組組長、倫敦帝國學(xué)院航空部的埃米爾·林哈爾希博士介紹，這種面積不過5平方英寸、薄如晶片的新型塑料電池并非真正意義上的電池，而是一種“超級電容器”。
從外形上看，它更像是一種由兩層碳纖維和一層玻璃纖維組成的“夾心三明治”，其表層還涂有導(dǎo)電性合成樹脂。充電時，電子從上層碳纖維透過玻璃層到達底部，從而產(chǎn)生正負電極。此時只需將其插入手機等電子產(chǎn)品中，便可發(fā)揮類似于普通電池的釋電功能。
這種“超級電容器”在5秒鐘內(nèi)吸收的電能可供電視機液晶屏運行20分鐘，它不僅能夠顯著提高儲電和釋電速度，而且不會發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，從而避免了組成成分的降解，因此使用壽命比普通電池更持久。
林哈爾希博士的新發(fā)明有望使人們夢寐以求的超薄微型設(shè)備成為現(xiàn)實。例如，采用塑料電池技術(shù)的手機看上去比信用卡還要薄，GPS設(shè)備、iPod及數(shù)碼相機也將變得更為小巧玲瓏。
鑒于笨重的電池已被富有彈性的塑料所取代，可以如紙片般隨身攜帶的折疊式電腦屏幕或?qū)⒊蔀槲磥碇髁?。塑料電池的延伸性發(fā)明應(yīng)用還包括所謂的“電子衣”。它可在使用者走動時吸收電能，并在天氣變冷時逐漸釋放熱量，這樣一來，人們便可在冬季出游時兼顧風度與溫度。
林哈爾希博士及其同事計劃將其發(fā)明應(yīng)用于混合型電動車，例如用電池塑料來代替車廂內(nèi)用于固定備用輪胎的金屬底板即所謂的輪窩(wheel well)。通常電動車由內(nèi)燃機和電動馬達組成，后者通常需要大量電池才能驅(qū)動，這導(dǎo)致車身更重、能耗更大、充電間隔更短。未來混合動力車可直接從車頂或車門吸收電能，從而使混合動力電池的數(shù)目和體積大幅“縮水”，同時還能減輕汽車輜重，改善材料結(jié)構(gòu)、提高運行效率。
據(jù)介紹，這種新型混合動力車的重量比同類產(chǎn)品輕15%以上，尤其適用于長途旅行，使用者可以輕裝上陣，也不必為充電而煩惱。與此同時，研究人員正致力于開發(fā)一種更高效的充電系統(tǒng)，例如在汽車制動時回收能量或是在碳纖維表面培育納米管，以擴大前者的表面積，進而提高復(fù)合材料的電容量。
這項為期三年、總投資額達300萬英鎊的科研項目得到了來自歐盟的資助，除倫敦帝國學(xué)院外，其合作伙伴還包括沃爾沃汽車公司等業(yè)界巨頭。面對廣闊的商業(yè)前景，林哈爾希博士充滿自信地表示，這種“無與倫比”的塑料電容器將在十年內(nèi)徹底取代電池。
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