未来的电池：以秒为单位充电，持续数月，通过空气供电

虽然智能手机、甚至智能可穿戴设备正变得越来越先进，但它们仍然受到电力的限制。电池已经几十年没有进步了。但我们正处于权力革命的边缘。

大型科技公司和汽车公司都非常清楚锂离子电池的局限性。虽然芯片和操作系统在节能方面变得越来越高效，但在充电之前，智能手机的耗电量仍然只有一两天。幸运的是，大学也参与其中。

虽然我们可能还需要一段时间才能从手机中摆脱一周的生活，但开发进展良好。我们已经收集了所有最好的电池发现，可能很快就会与我们，从空中充电到超高速30秒再充电。希望您很快就能在您的小工具中看到这种技术。

金属纳米线的电池

加州大学欧文分校(UniversityofCaliforniaIrvine)的科学家们已经成功破解了能够承受多次充电的纳米线电池。其结果可能是未来的电池不会死亡。

纳米线比人的头发细一千倍，为未来的电池提供了巨大的可能性。但它们总是在充电时坏掉。这项发现利用凝胶电解质中的金纳米线来避免这种情况。事实上，这些电池在3个月内进行了超过20万次的充电测试，没有显示任何退化。

固态锂离子

固态电池传统上提供稳定性，但以电解质传输为代价。丰田公司的科学家们发表了一篇论文，介绍了他们对一种使用硫化物超离子导体的固态电池的测试。所有这一切都意味着一个优秀的电池。

其结果是，这种电池可以在超级电容器的水平上工作，在短短7分钟内完全充电或放电——这使得它非常适合汽车。因为它是固态的，这也意味着它比现在的电池更稳定和安全。固态单元还应该能够在零下30摄氏度和最高100摄氏度的环境下工作。

电解液材料仍然会带来挑战，所以不要指望很快就能在汽车上见到这些材料，但这是朝着更安全、更快充电电池的正确方向迈出的一步。

Grabat石墨烯电池

石墨烯电池有潜力成为目前最优秀的电池之一。Grabat公司已经开发出一种石墨烯电池，可以为电动汽车充电后提供长达500英里的行驶里程。

研发公司Graphenano表示，这种电池可以在几分钟内充满电，充放电速度是锂离子电池的33倍。对于像汽车这样需要大量电力才能快速驶离的车辆来说，放电也是至关重要的。

目前还不清楚Grabat电池是否用于任何产品，但该公司已经为汽车、无人机、自行车甚至家庭提供了电池。

激光制造的微型电容器

莱斯大学的科学家们在微型超级电容器方面取得了突破。目前它们的制造成本很高，但使用的激光可能很快就会改变。

通过使用激光将电极图案烧成塑料片，制造成本和工作量大幅下降。这种电池的充电速度是普通电池的50倍，放电速度甚至比超级电容器还要慢。它们甚至很坚硬，在测试中弯曲超过10,000次后仍能工作。

泡沫电池

Prieto相信电池的未来是3D的。该公司利用其使用铜泡沫衬底的电池成功地解决了这一问题。

这意味着，由于不含易燃电解质，这些电池不仅更安全，而且寿命更长，充电速度更快，密度是现有电池的5倍，制造成本更低，体积也更小。

Prieto的目标是首先将电池放在可穿戴设备等小物件上。但它说，电池可以扩大规模，这样我们就可以在未来的手机甚至汽车上看到它们。

未来的电池大合集：以秒为单位充电，持续数月，通过空气供电

可折叠电池像纸一样，但很结实

JenaxJ。柔性电池的发展使可弯曲的小玩意成为可能。这种像纸一样的电池可以折叠并且防水，这意味着它可以集成到衣服和可穿戴设备中。

这款电池已经被制造出来，甚至已经进行了安全测试，包括折叠超过20万次而不会失去性能。

uBeam空中充电

uBeam使用超声波来传输电能。电能被转换成声波，人类和动物听不到，声波被传输，到达设备后又被转换回电能。

uBeam的概念是由25岁的天体生物学毕业生MeredithPerry偶然发现的。她创办了一家公司，可以用5毫米厚的平板在空中为电子产品充电。这些发射器可以挂在墙上，也可以做成装饰性的艺术品，将能量传送到智能手机和笔记本电脑上。这些小玩意只需要一个薄接收器就可以接收电荷。

StoreDot在30秒内为手机充电

StoreDot是特拉维夫大学纳米技术系的一个初创企业，它开发了StoreDot充电器。它与目前的智能手机配合使用，使用的生物半导体是由天然有机化合物多肽(氨基酸的短链)制成的，而多肽是蛋白质的组成部分。

这款充电器可以在60秒内为智能手机充电。该电池由“包裹在多层安全保护结构中的不可燃有机化合物，防止过电压和加热”，所以爆炸应该没有问题。

该公司还透露，计划为电动汽车制造一种电池，可在5分钟内充电，续航里程可达300英里。

目前还不清楚StoreDot电池何时能在全球范围内上市——我们预计它们将在2017年上市——但我们预计它们何时会变得非常受欢迎。

透明的太阳能充电器

阿尔卡特公司展示了一款屏幕上带有透明太阳能电池板的手机，用户只需将手机放在阳光下即可充电。

虽然在一段时间内还不太可能上市，但该公司希望它能在一定程度上解决电池电量不足的日常问题。与普通太阳能电池板一样，这款手机也可以使用直射阳光和标准照明灯。

铝空气电池一次充电可行驶1100英里

一辆汽车一次充电就能行驶1100英里。这个超级范围的秘密是一种叫做铝空气的电池技术，它使用空气中的氧气来填充阴极。这使得它比充满液体的锂离子电池轻得多，给汽车提供了更大的行驶距离。

声动力

英国的研究人员已经制造出一款手机，可以使用周围大气中的环境声音进行充电。

这款智能手机采用了压电效应原理。纳米发电机可以收集周围的噪音并将其转化为电流。

纳米棒甚至能对人类的声音做出反应，这意味着健谈的手机用户实际上可以在通话时为自己的手机充电。

充电速度快20倍，Ryden双碳电池

PowerJapanPlus已经宣布了一项名为Rydendualcarbon的新电池技术。它不仅比锂电池使用时间更长，充电速度更快，而且可以在制造锂电池的工厂生产。

这种电池使用的是碳材料，这意味着它们比目前的替代品更可持续、更环保。这也意味着电池的充电速度将是锂离子的20倍。它们还将更耐用，可以持续3000次充电，而且更安全，发生火灾或爆炸的几率更低。

沙粒电池的使用寿命是普通电池的三倍

这种可替代的锂离子电池使用沙子，其性能是现有电池的三倍。

电池仍然是锂离子电池，就像你在智能手机上看到的那样，但它使用的是沙子，而不是阳极中的石墨。这意味着它不仅性能好三倍，而且成本低，无毒环保。

现在来看科学部分。加州大学河滨分校(UniversityofCaliforniaRiverside)的科学家们研究纳米硅已经有一段时间了，但它的降解速度太快，很难大量生产。通过使用沙子，它可以被净化，粉末状，然后与盐和镁研磨，然后加热去除氧气，产生纯硅。这是多孔和三维的，有助于性能，潜在的，电池的寿命。

日本科学家正在研究一种不需要锂的新型电池，就像你的智能手机电池一样。这些新型电池将使用钠——地球上最常见的材料之一，而不是稀有的锂——它们的效率将是传统电池的7倍。

自上世纪80年代以来，钠离子电池的研究一直在进行，试图找到一种比锂更便宜的替代品。通过使用地球上第六常见的元素盐，电池可以变得更便宜。未来5到10年，预计智能手机、汽车等领域的电池将开始商业化。

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Upp氢燃料电池充电器

Upp氢燃料电池便携式充电器现已上市。它使用氢气为你的手机供电，让你远离网络，同时保持环境友好。

一个氢电池可以为一部手机充5次电(每部25瓦时)。唯一的副产品是水蒸气。一个USB类型的插座意味着它将充电大多数USB设备与5V,5W,1000mA输出。

内置灭火器电池

锂离子电池过热、着火甚至爆炸的情况并不少见。三星GalaxyNote7的电池就是一个很好的例子。斯坦福大学的研究人员研制出了内置灭火器的锂离子电池。

这种电池有一种叫做磷酸三苯酯的成分，通常在电子产品中用作阻燃剂，它被添加到塑料纤维中，以保持正极和负极之间的距离。如果电池的温度上升到150摄氏度以上，塑料纤维就会融化，三苯基磷酸盐就会释放出来。研究表明，这种新方法可以在0.4秒内阻止电池着火。

不会爆炸的电池

锂离子电池的正极和负极层之间夹有一层易挥发的液体电解质多孔材料层。马萨诸塞州塔夫茨大学的研究员迈克·齐默尔曼(MikeZimmerman)开发了一种锂离子电池，这种电池的容量是锂离子电池的两倍，但没有固有的危险。

齐默尔曼的电池薄得令人难以置信，比两张信用卡略厚，用一种具有类似性能的塑料薄膜交换电解液。它可以承受穿刺、撕碎，也可以暴露在高温下，因为它不易燃。在这项技术投入市场之前，还有很多研究工作要做，但最好知道还有更安全的选择。

液流电池

哈佛大学的科学家们开发了一种电池，可以将其能量储存在溶于中性pH水中的有机分子中。研究人员表示，与目前的锂离子电池相比，这种新方法可以让流动电池持续更长时间。

我们不太可能在智能手机等类似设备上看到这种技术，因为与流动电池相关的液体溶液储存在大水箱中，越大越好。人们认为它们是储存风能和太阳能等可再生能源的理想方式。

事实上，斯坦福大学的研究已经在流动电池中使用液态金属，并取得了潜在的巨大成果，声称其电压是传统流动电池的两倍。研究小组认为，这可能是一种储存间歇性能源(如风能或太阳能)的好方法，可根据需要迅速释放到电网中。

IBM和苏黎世ETH已经开发出一种更小的液体流动电池，这种电池有可能用于移动设备。这种新型电池声称不仅可以为组件供电，还可以冷却组件。这两家公司已经发现了两种能够胜任这项任务的液体，它们将被用于一种每平方厘米可产生1.4瓦电力的系统，其中1瓦的电力用于为电池供电。

Zap&GoCarbon-ion电池

总部位于牛津的ZapGo公司已经开发并生产出了第一款碳离子电池，现在可以供消费者使用了。碳离子电池结合了超级电容器的超快充电能力和锂离子电池的性能，同时完全可回收利用。

该公司的powerbank充电器可以在五分钟内充满电，然后在两小时内给智能手机充满电。

锌空气电池

悉尼大学的科学家们相信，他们找到了一种制造锌空气电池的方法，这种方法比目前的方法便宜得多。锌空气电池被认为优于锂离子电池，因为它们不会着火。唯一的问题是它们依赖昂贵的组件来工作。

悉尼大学已经成功制造出一种锌空气电池，不需要昂贵的部件，而是有一些更便宜的替代品。更安全、更便宜的电池即将问世!

智能服装

萨里大学(UniversityofSurrey)的研究人员正在开发一种能让你把衣服当作动力来源的方法。这种电池被称为摩擦纳米发电机(TENGs)，可以将运动转化为储存的能量。储存的电能可以用来为手机或Fitbit健身追踪器等设备供电。

这项技术不仅可以应用在衣服上，它还可以集成到人行道上，所以当人们经常走过它的时候，它可以储存电能，然后用来为streelamps供电，或者用在汽车轮胎上，这样它就可以为汽车供电。

可伸缩的电池

位于圣地亚哥的加利福尼亚大学的工程师们开发了一种可伸缩的生物燃料电池，这种电池可以通过汗液发电。据称，产生的能量足以为led和蓝牙收音机供电，这意味着有一天它可以为智能手表和健身追踪器等可穿戴设备供电。

三星的石墨烯电池

三星(Samsung)已成功研发出“石墨烯球”，能够将其现有锂离子电池的容量提高45%，充电速度是现有电池的5倍。三星表示，基于石墨烯的新电池可以在12分钟内充满电，而目前的电池大约需要1小时。

三星还表示，除了智能手机，它还有其他用途。三星表示，它可以用于电动汽车，因为它可以承受高达60摄氏度的高温。

目前使用的锂离子电池更安全，充电速度更快

华威大学WMG的科学家们开发了一项新技术，可以让当前锂离子电池的充电速度达到当前推荐充电速度的5倍。这项技术不断地测量电池的温度，比目前的方法精确得多。

科学家们发现，事实上，电流电池可以在不影响性能或过热的情况下被推到推荐的极限。也许我们根本不需要其他提到的新电池!