為什么現(xiàn)在的電池電量消耗這么快，有沒有千年不用充電的電池？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-10 10:23
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千年不用充電的電池
生活中，你肯定在為你的手機(jī)電量是否充足、是否要馬上充電等問題而操心勞神，
所以，如果給你一塊幾個(gè)月都不需要 充電的電池，你馬上會(huì)高興起來，如果給你一塊你一輩子都不用充電的電池，你會(huì)不會(huì)驚訝萬分?如果給你一塊幾百代人都 不用充電的電池，你會(huì)不會(huì)覺得這是神話？告訴你，美國(guó)科學(xué)家眼下就創(chuàng)造出了這個(gè)神話。
那么神話是怎么創(chuàng)造出來的呢?原來，早些時(shí)候，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，當(dāng)放射性物質(zhì)衰變時(shí)，就能夠釋放出帶電粒子，
如果采 取一定特殊的辦法，就能夠把帶電粒子馴服歸攏起來，形成電流。后來科學(xué)家依照這個(gè)發(fā)現(xiàn)和放電原理，發(fā)明了大型的核電 池，用于工業(yè)和航天業(yè)。如在航天領(lǐng)域，可把核電池安裝在太陽能不夠用的探測(cè)衛(wèi)星上，或安裝在發(fā)射到太陽系外的無人飛 船上。遺憾的是，因核電池必須裝有一個(gè)收集帶電粒子的固體半導(dǎo)體，但由于輻射的作用，固體半導(dǎo)體很快就會(huì)受損，而為 了降低受損程度，核電池就必須做得足夠大。
正因?yàn)楹穗姵刈冃『茈y，所以它就很難在小型或微型電子設(shè)備上派上用場(chǎng)，自 然也就很難把它做成手機(jī)電池了。
直到最近，情況有了轉(zhuǎn)機(jī)，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，這樣不但能完成收集帶電粒子的使命，而且還可以大幅度“瘦身”，真可謂是一舉兩得。按照新思路 研發(fā)出的圓形核電池直徑有1. 95厘米，厚才1.55毫米，僅僅比1美分硬幣大一點(diǎn)點(diǎn)，但其電力卻是普通化學(xué)電池的100萬倍。
科學(xué)家認(rèn)為，在遙遠(yuǎn)的未來，微型核電池將被廣泛使用到小型和微型電子系統(tǒng)，比如說用于分析血樣的微型電子儀里。 因核電池提供電能的時(shí)間非常長(zhǎng)，到那時(shí)，只需要一個(gè)硬幣大小的電池，就可以讓我們的手機(jī)5000年不用充電。另外，像正 在流行的電動(dòng)車的電池，也有望實(shí)現(xiàn)讓人至少一輩子不用充電的夢(mèng)想。至于核電池是否會(huì)出現(xiàn)核污染問題，科學(xué)家指出，這 個(gè)問題早在發(fā)明它的時(shí)候就同時(shí)解決了，人們不必為此擔(dān)憂。
隨著柔性可穿戴化、微型化、集成化電子器件的快速發(fā)展，迫切需要開發(fā)高性能、輕量化、穿戴式及結(jié)構(gòu)功能一體化柔性電源及其技術(shù)。鋰離子電池是目前社會(huì)上應(yīng)用最廣泛、最為流行的一種電源，但存在著體積大、形狀固定、柔性差、電解液泄漏和可燃等安全問題，因此難以滿足柔性化、小型化電子器件的需求。
最近，該研究團(tuán)隊(duì)率先開發(fā)出一種全固態(tài)平面集成化的鋰離子微型電池。該鋰離子微型電池以納米鈦酸鋰納米球?yàn)樨?fù)極，磷酸鐵鋰微米球?yàn)檎龢O，高導(dǎo)電石墨烯為非金屬集流體，離子凝膠為電解液，具有平面十指交叉構(gòu)型且無需使用傳統(tǒng)隔膜和金屬集流體。獲得的鋰離子微型電池具有多方向傳質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出高體積能量密度125.5mWh/cm3，優(yōu)異的倍率性能；超長(zhǎng)的循環(huán)穩(wěn)定性，3300次循環(huán)后容量基本沒有衰減；以及良好的機(jī)械柔性，在反復(fù)彎曲或扭曲下其電極結(jié)構(gòu)無損壞以及電化學(xué)性能無明顯變化。同時(shí)，該微型儲(chǔ)能器件能在100°C的高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作且具有長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性（1000次循環(huán)）。此外，該鋰離子電池?zé)o需金屬連接體便能實(shí)現(xiàn)模塊化自集成，實(shí)現(xiàn)輸出電壓和容量的有效調(diào)控。因此，該鋰離子微型電池在柔性化、微型化電子器件的應(yīng)用中具有很大潛力。
