生活中，我們常常被“電量不夠用”困擾。手機(jī)早上出門充得滿滿的，半天不到電就沒(méi)了，而且每次都在關(guān)鍵時(shí)刻沒(méi)電，好像成心跟你作對(duì)似的。

找地方充電?想要充滿，那先等上兩三個(gè)小時(shí)。帶移動(dòng)電源?包包里裝著平板、筆記本，還嫌不夠重?

或許，超級(jí)電池能讓你不在困惑!

憧憬一下，超級(jí)電池的能量有多大?小編在這里與您分享幾款未來(lái)的超級(jí)電池，比比哪款超級(jí)電池更加有優(yōu)勢(shì)，猜猜哪款電池能夠?yàn)槟闼谩?/p>

特質(zhì)一：體型不大性能強(qiáng)

近期，英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)制成一種特殊的人造鉆石，將其放入輻射場(chǎng)中能夠出現(xiàn)微弱的電流。大多數(shù)發(fā)電技術(shù)是利用能量讓磁鐵在線圈中間移動(dòng)出現(xiàn)電流，人造鉆石則只需將它放置在放射源附近，就能出現(xiàn)電荷。

現(xiàn)階段，這種人造鉆石核電池采用的是鎳-63作為重要發(fā)射源，接下來(lái)團(tuán)隊(duì)將探索使用碳-14來(lái)代替鎳-63，提升鉆石核電池的發(fā)電效率。假如使用碳-14，用上5730年電池發(fā)電量才會(huì)下降一半，從而徹底改變目前困擾各種電子設(shè)備的電池續(xù)航短板。

其實(shí)，核電池早先多用于或航天技術(shù)，體積較大。在航天領(lǐng)域，把核電池安裝在太陽(yáng)能不夠用的探測(cè)衛(wèi)星上，或安裝在發(fā)射到太陽(yáng)系外的無(wú)人飛船上。

不過(guò)如今它被運(yùn)用到了手機(jī)電池研究上。美國(guó)科學(xué)家想出了為核電池“瘦身”的妙計(jì)，他們把核電池內(nèi)易受損的固體半導(dǎo)體換成了不易受損的液體半導(dǎo)體，研發(fā)出的圓形核電池直徑有1.95厘米，厚度1.55毫米，其電力卻是普通化學(xué)電池的100萬(wàn)倍。
此外，由美國(guó)密蘇里大學(xué)計(jì)算機(jī)工程系研究組研發(fā)出了體積小但電力強(qiáng)的“核電池”。通過(guò)利用微型和納米級(jí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出了超微型電源設(shè)備，這種設(shè)備通過(guò)放射性物質(zhì)的衰變，釋放出帶電粒子，獲得持續(xù)電流。

此次微型核電池的成功研制，推動(dòng)了核動(dòng)力的普及，說(shuō)不定將來(lái)會(huì)出現(xiàn)核動(dòng)力筆記本、核動(dòng)力臺(tái)式機(jī)等。

特質(zhì)二：極速充電更安全

英國(guó)ITRI有限公司去年公布了一款與斯坦福大學(xué)共同研發(fā)的可快充鋁電池URABat，這是一種更安全和更高效的鋰離子電池代替品。URABat電池完成一次充電僅用時(shí)1分鐘，且充電循環(huán)次數(shù)可高達(dá)1萬(wàn)次。

該電池使用過(guò)程中，充電效率將始終維持在98%以上。這意味著輸入的電量將大部分都用于將活性物質(zhì)轉(zhuǎn)換為充電態(tài)，只有極少數(shù)被消耗掉。同時(shí)，該電池由石墨和鋁材料制成，安全性超越現(xiàn)有的鋰離子電池。

另外，一個(gè)名為ShawnWest的發(fā)明家，在Kickstarter眾籌平臺(tái)上發(fā)起了一項(xiàng)高速充電電池的集資活動(dòng)，可以在26秒完成充電，未來(lái)也有可能應(yīng)用在手機(jī)等領(lǐng)域。

目前主流電動(dòng)汽車慢充時(shí)間在5到10小時(shí)之間，快速充電能在1到2小時(shí)內(nèi)充滿，但長(zhǎng)期使用會(huì)影響電池壽命。而世界上最快的特斯拉超級(jí)電站，僅需40分鐘就能充電80%，但這和納米鋰離子電池一比就不算什么了。

新加坡南洋理工大學(xué)發(fā)明了一種基于納米管的新型電池，能在2分鐘內(nèi)充電70%，其使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年。傳統(tǒng)的鋰離子電池?zé)o法快速充電，重要出于石墨電極的安全考慮，在工作時(shí)電極表面會(huì)形成電解質(zhì)膜，減慢鋰離子的運(yùn)輸速度。但南洋理工大學(xué)采用二氧化鈦納米管凝膠來(lái)替代石墨，能讓化學(xué)反應(yīng)加速，進(jìn)而縮短充電時(shí)間。但由于工藝復(fù)雜，成本較高，這項(xiàng)技術(shù)要普及恐怕還要好幾年。

特質(zhì)三：持久耐用壽命長(zhǎng)

氚電池最大的特點(diǎn)是超長(zhǎng)壽命、超抗壓抗震能力、超強(qiáng)抗低溫高溫能力。其壽命長(zhǎng)達(dá)20年，承受的溫度范圍為零下50攝氏度至150攝氏度。世界首個(gè)氚電池NanoTritium由佛羅里達(dá)州CityLabs實(shí)驗(yàn)室成功研發(fā)。

還有一種鋰空氣電池，最大優(yōu)點(diǎn)是能量密度高，目前的鋰離子電池能量密度只有200Wh/kg左右，而現(xiàn)有的鋰空氣電池已經(jīng)達(dá)到500Wh/kg，理論上的極限是12kWh/kg，還有極大的提升空間。IBM公司很看好這項(xiàng)技術(shù)，發(fā)起了“電池500”的項(xiàng)目，將續(xù)航里程提升到800公里。
鋰空氣電池的正極是多孔導(dǎo)電碳，負(fù)極為鋰離子電池，為了讓鋰離子和空氣充分接觸，特意將電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得像人體肺部相同，來(lái)加大與空氣的接觸面積。這種電池的充/放電效率較低，而且穩(wěn)定性也是一大難題，要看到它應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，估計(jì)要等到2020年。

超級(jí)(電容式)電池被稱為微型石墨烯超級(jí)電容，其充電和放電速度比普通電池快1000倍，并能夠存儲(chǔ)更多的電能。超級(jí)電池采用單原子厚度的碳層構(gòu)成，這項(xiàng)技術(shù)能夠在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)手機(jī)和汽車快速充電，能夠很容易制造并整合成為器件，未來(lái)有望制造更小的手機(jī)。

飛輪電池則突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)具有一定動(dòng)能，飛輪電池正是以其動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的。高技術(shù)型的飛輪用于儲(chǔ)存電能，就很像標(biāo)準(zhǔn)電池。放電時(shí)，電機(jī)則以發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，在飛輪帶動(dòng)下對(duì)外輸出電能，完成機(jī)械能(動(dòng)能)到電能轉(zhuǎn)換。

飛輪電池比能量可達(dá)150Wh/kg，使用壽命長(zhǎng)達(dá)25年，可供電動(dòng)汽車行駛500萬(wàn)公里。美國(guó)飛輪系統(tǒng)公司已用最新研制的飛輪電池成功把一輛克萊斯勒LHS轎車改成電動(dòng)轎車，一次充電可行駛600km。

特質(zhì)四：簡(jiǎn)單易得人性化

日前，蘋(píng)果公司公布一項(xiàng)新專利，未來(lái)iPhone或嵌入一塊內(nèi)含觸摸感應(yīng)器的太陽(yáng)能面板。只要在有陽(yáng)光的環(huán)境下，太陽(yáng)能充電板就可以吸收太陽(yáng)能并將轉(zhuǎn)化的電能存儲(chǔ)于電池中，為手機(jī)供應(yīng)源源不斷的電力，同時(shí)該塊面板也完全適配于柔性屏幕板塊。

其原理是通過(guò)其他的方式將光線引導(dǎo)進(jìn)入感光元件，并且可以在設(shè)備的內(nèi)部使用光纖材料使光線的方向得到改變從而轉(zhuǎn)化為電能。

更新鮮的是“體溫電池”。手機(jī)沒(méi)電，身體取暖，通過(guò)僅有創(chuàng)可貼大小的貼片將人體熱量轉(zhuǎn)化為電能。

這項(xiàng)聽(tīng)起來(lái)很新奇的充電方式，研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)自韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST)，他們通過(guò)一個(gè)材質(zhì)為玻璃纖維，僅創(chuàng)可貼大小的貼片，將人體的熱量轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，供給設(shè)備充電。通過(guò)利用人體皮膚與外部環(huán)境的溫差來(lái)轉(zhuǎn)化電能。這項(xiàng)技術(shù)為可穿戴設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航供應(yīng)可能，減少智能設(shè)備對(duì)電池的依賴，讓人體為設(shè)備供電。

無(wú)論日常攜帶、戶外探險(xiǎn)或?yàn)?zāi)情備用，手電筒都是必備物品。照明設(shè)備來(lái)說(shuō)通常離不開(kāi)電池，當(dāng)你要手電時(shí)，一打開(kāi)發(fā)現(xiàn)沒(méi)電了，失望的你是不是有過(guò)“要是能擁有一款永動(dòng)手電就好了”的想法。Lumen手電筒就是一款體溫發(fā)電的手電筒，不用電池就能正常使用。
體溫發(fā)電的手電筒能有多亮?當(dāng)人體體溫度為36.7攝氏度，室溫為27.8攝氏度時(shí)，人體觸摸Lumen手電筒可以出現(xiàn)15mA的電流，這點(diǎn)電量就足以點(diǎn)亮CREE5mm的超高亮LED，發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到3000mCd。當(dāng)兩者溫度差變大，出現(xiàn)的多余電量將儲(chǔ)存在電容器當(dāng)中。

當(dāng)然，超級(jí)電池的種類還有很多，各有優(yōu)缺點(diǎn)。有的還處在設(shè)想階段，有的已經(jīng)步入研發(fā)階段，但它們的出現(xiàn)都為電池發(fā)展供應(yīng)了多一種可能性。

那么，有關(guān)上述超級(jí)電池，你認(rèn)為哪一款電池更靠譜?或許你有更好的電池設(shè)計(jì)創(chuàng)意，不妨與我們分享一下。