這個電池能用多久?答案是一百年!

業界一直有一個說法,「電池是制約現代科技發展的最大障礙」。這句充滿戲謔的話語從側面表明了電池的研發進展處於一個停滯的狀態。
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Used batteries and accumulators are seen in a box in Minsk, Belarus May 24, 2016.  REUTERS/Vasily Fedosenko - RTSG6Q4
Used batteries and accumulators are seen in a box in Minsk, Belarus May 24, 2016. REUTERS/Vasily Fedosenko - RTSG6Q4
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本文獲合作媒體 ifanr 授權轉載。

業界一直有一個說法,「電池是制約現代科技發展的最大障礙」。這句充滿戲謔的話語從側面表明了電池的研發進展處於一個停滯的狀態。

俄羅斯研發的「核能電池」

好在,俄羅斯一所大學的最新研究成果可以緩解這個問題。俄羅斯薩馬拉科羅廖夫大學最近宣布,該校研究人員正在研製一種核能電池,使用期可達 100 年。其中的新技術利用多孔碳化矽結構保護放射性元素,能在保證安全的同時,讓核能電池工作很長時間。根據研究人員的宣稱,新型電池中的放射源利用特殊元素碳 14,其半衰期為 5,700 年,且無毒、廉價。

該計畫負責人、總設計師維克多·切普爾諾夫指出,這種電池首先可在未來「技術」領域中使用。他說:「這種電源因尺寸小,適用於各種管理和控制自動化系統中的感應器,其中包括對人跡罕見的西伯利亞、遠東和北極地區石油天然氣管道進行不間斷監控。」

在無人機領域,不少無人飛行器的研發者對這種電池興趣非常大,因為對他們來說,電池體積小、重量輕且單位功率大,對於無人機續航力增加的要求極為重要。

另外,這種新型電池在心臟病治療、機械等領域的用途也將極為廣泛。這款核能電池的優勢在於環保、便宜、壽命長。切普爾諾夫表示:「新型電池從生態上來說是安全的。所使用的放射性同位素碳 14 的輻射非常弱,甚至可被一張紙阻擋。同位素被放在電池金屬盒中,可完全控制輻射,因此是無害的。」

新型電池並不少

對於新科技的電池,實際上有眾多廠商的研發投入。今年三月,韓國浦項科技大學的研究人員開發出一種小型固態氧化物電池。這種電池由多孔不銹鋼、薄膜電解質以及電極等部分組成,它在性能和使用壽命上都比傳統的鋰離子電池有大幅度提升。浦項大學的研究人員表示,這種新設計的電池能夠為無人機提供一個小時以上的續航時間,也能夠手機提供一周的待機時間。

而在更早之前,媒體就報導過 Intelligence Energy 公司推出的氫燃料電池,這種電池能夠將無人機的飛行時間提升到兩個小時。此外,除了常見的鋰電池,本田汽車公司在上周聲稱,他們已經開發出了世界上第一塊可實際應用的鎂充電電池。長期以來,不少研究人員都試圖將鎂用於可充電電池中,但這一材料最大的缺點在於:在充、放電過程中,其充電性能會迅速下降。

本田和埼玉工業技術中心的研究人員找到了解決方法,他們在電池正級採用了一種新材料——氧化釩,這使得離子能夠更容易地在正級和鎂基負極之間移動。在經過多次充放電後,氧化釩依然能保持穩定的性能而不發生退化。

據研究人員透露,為了安全起見,他們增加了一種有機物,該物質能夠降低鎂起火的風險。《日本經濟新聞》認為,鎂電池可能會成為電池領域的顛覆者。在未來,我們的智慧手機或其他設備將因此獲得更長的續航。對於設備製造商來說,鎂的成本比鋰低 96%,採用鎂電池將大大減少生產成本。

新型電池的量產和商業化是問題

如上所示,新型電池的研究與種類並不少,但為什麼總是感覺電池不夠用呢?一大原因是這些新型電池的商業化進度太慢。比如俄羅斯的「核能電池」,他們計劃今年製造出這種新型電池的試驗原型。其餘新型電池的商業化時間也不確定。

所有新型電池中,就本田的「鎂電池」商業化前景現實一些。本田表示,他們打算首先在智慧型手機或其他攜帶式設備上對這種技術進行商業化應用,預計將於 2018 年上市。