革新中的手機(jī)能源技術(shù)

2019-11-03 10:02:13

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供稿：網(wǎng)友

　　目前人們經(jīng)常遇上這種掃興的情況：手機(jī)用上幾天就沒(méi)電了，甚至在緊要時(shí)刻沒(méi)法跟外界交流。因此隨著手機(jī)功能的增強(qiáng)以及耗電量大的彩屏手機(jī)、PDA手機(jī)、有數(shù)碼相機(jī)功能的手機(jī)等的普及，很多廠(chǎng)商都在研發(fā)新一代的手機(jī)電池。

　　在手機(jī)上，目前用得最多的鋰離子電池已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)今手機(jī)對(duì)電力的需求。一定體積、重量的鋰離子電池只能存儲(chǔ)一定容量的電能，這個(gè)限定就叫做比能量。雖然鋰離子電池的比能量相對(duì)于以前的電池已經(jīng)很高了，但是由于現(xiàn)代手機(jī)對(duì)于體積和重量的要求，不能通過(guò)增大電池體積的方法來(lái)增加電池的容量，所以只能尋找更高比能量的電池。鋰離子電池雖然不含鉛、鎘、汞等對(duì)環(huán)境有害的重金屬物質(zhì)，但是鋰電池對(duì)于環(huán)境依然有害。此外，鋰離子電池對(duì)充電的要求很高，要求精密的充電電路以保證充電的安全。同時(shí)鋰離子電池的價(jià)格還是處在相對(duì)較高的水平。

　　一種新的物質(zhì)——橄欖磷酸鋰不久前已由美國(guó)麻省理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)成功，其導(dǎo)電性能超過(guò)目前用于商品電池的導(dǎo)電材料的許多倍，這意味著可以開(kāi)發(fā)出電存儲(chǔ)容量極高的鋰電池。實(shí)驗(yàn)表明，電極采用橄欖磷酸鋰的電池的電存儲(chǔ)容量及產(chǎn)生的電能，比目前的鋰電池高出每克10%～20%。

　　最近出現(xiàn)的金屬鋰電池可以說(shuō)是傳統(tǒng)鋰離子電池的改進(jìn)型，也是目前比較受廠(chǎng)家矚目的一種新型材料電池。鋰金屬電池的質(zhì)量比能量是鋰聚合物電池和鋰離子電池的8倍，而且關(guān)鍵是它直接采用了鋰金屬，最大特點(diǎn)在于能充分發(fā)揮負(fù)極金屬材料的電池反應(yīng)，使新型電池的能源儲(chǔ)備量達(dá)到傳統(tǒng)鋰離子電池的兩倍以上，而在放電容量方面，甚至能達(dá)到傳統(tǒng)產(chǎn)品的10倍。更可貴的是鋰金屬電池不會(huì)有記憶效應(yīng)，自放電率為每個(gè)月1%至2%，非常小。鑒于用手機(jī)傳輸數(shù)據(jù)要消耗大量電能，而今后普及應(yīng)用第三代手機(jī)打電話(huà)的時(shí)間將更長(zhǎng)，用戶(hù)將上網(wǎng)下載數(shù)據(jù)或是查尋信息，因此近年來(lái)用燃料電池取代手機(jī)鋰電池的呼聲漸高。

　　與現(xiàn)有儲(chǔ)存電能的封閉電池不同的是，燃料電池是一種開(kāi)放式的設(shè)備，它使用可再次充填的能源，例如甲醇或天然氣，然后將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋７治鋈耸恐赋觯S著手機(jī)和其他移動(dòng)設(shè)備的日益普及，燃料電池必將有一天取代鋰電池。

　　日本最大的手機(jī)制造商N(yùn)EC公司正在研制一種使用甲醇和納米技術(shù)的燃料電池，該公司表示這種電池的電能儲(chǔ)量將是普通鋰電池的10倍，這意味著使用現(xiàn)有型號(hào)手機(jī)的用戶(hù)在一個(gè)月內(nèi)不用對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電，或者持續(xù)24小時(shí)使用筆記本電腦。NEC表示將在2005年前推出商用手機(jī)燃料電池。

　　英國(guó)伯明翰大學(xué)的科學(xué)家則另辟蹊徑，不久前開(kāi)發(fā)出一種只有幾毫米大小的微型發(fā)動(dòng)機(jī)，有望用在手機(jī)等攜帶式設(shè)備上。別看這種小到可以放在指甲蓋上的發(fā)動(dòng)機(jī)樣子不起眼，但提供的能量卻是普通電池的300倍。

　　科學(xué)家甚至還“異想天開(kāi)”：用糖為手機(jī)提供能源。去年2月，兩位美國(guó)科學(xué)家宣布，他們已發(fā)明出世界上第一粒能效高的“細(xì)菌電池”。原來(lái)，電池電力來(lái)源是地下土壤中的細(xì)菌，它們可以消耗糖分，將能量轉(zhuǎn)換成電力。這種細(xì)菌名叫Rhodoferaxferriducens，生長(zhǎng)在弗吉尼亞州牡蠣灣附近地下深處沒(méi)有空氣的沉積層中，被看作很有前途的糖分氧化介質(zhì)。通常微生物電池一般的能效只有普通電池的“10%或者不到10%”，而這種新型細(xì)菌電池的能效是83%。

　　人們相信，手機(jī)所需的能源隨著手機(jī)技術(shù)的發(fā)展將不斷趨于完善。

摘自　人民郵電報(bào)

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