这些黑科技让电池技术进步

　　制造商、消费者都希望设备的续航时间能够延长，每一次推出新手机时，我们都会看到一些新功能，比如屏幕分辨率越来越高，摄像头越来越好，与此同时，我们都渴望电池续航时间能延长。

　　对于大多人来说，如果白天一天都在使用手机，晚上一般都要充电，有些人干脆随身携带充电宝，或者四处寻找插座。当电动汽车革命风起云涌时，快速充电与长续航电池成为革命的关键。

　　事实上，电池续航一直在改善，只是在日常设备中无法完全看清技术进步带来的好处。

　　还有什么呢？还有无线充电。我们所说的技术不是将手机放在充电垫上，而是说长距离无线充电。如果真的能够长距离实现无线充电，设备就可以一直有电，不论在哪里都行。

　　现有技术

　　目前手机、电动汽车使用的电池仍然是锂离子电池。锂电池充电很快，可以循环充电很多次，电池容量也比较大。不过现在的设备比以前任何时候耗电量都要高，汽车如果想提高效率，也需要快速充电技术，在未来一段时间内，电池仍然会扮演重要角色。

　　电源管理解决方案提供商Eaton的专家路易斯o谢弗（LouisShaffer）说：“我们老是听到有人说电池取得突破，但手机还在使用锂离子电池。创新需要时间。锂离子电池用了30多年才成为主流，1980年代锂离子电池就发明出来，最终装进了iPhone。”

　　智能灯具制造商Tridonic的产品经里克里斯o斯拉特里（ChrisSlattery）认为，之所以进展缓慢有一个重要原因：“为什么升级手机？现有手机的续航时间缩短是一个重要原因。”

　　“如果能够解决电池续航问题，手机的功能没有太大变化，那么升级新智能手机的主要动力就少了一个。”

　　超级电容

　　许多人认为，超级电容器是能源存储技术的未来，它可以将能量存储在电场内，不会形成化学反应，电池会有化学反应，这样一来超级电容技术的充放电循环次数会比电池多很多。

　　全球超级电容存储解决方案提供商SkeletonTechnologies的CEO塔维o马蒂伯格（TaaviMadiburk）认为：“未来我们不会替换锂离子电池，而是将锂离子技术与超级电容器结合，组成混合方案。”

　　“这样一来，我们就可以将电池的高能量密度和超级电容器的高功率密度和高输出功率结合在一起。”

　　“只要2-3秒就可以给超级电容器充满电，充放电循环次数达到100万次。由于超级电容器可以保护电池，使之免受高电涌的伤害，电池组的续航时间将会延长50%，续航里程延长10%。”

　　Skeleton还在改进电网，为越渐增长的电动汽车供电。它认为，某些地区的大型电网会被更小、更分散的电网替代，也就是“微电网”。马蒂伯格补充说：“我们目前正在研究超级电容器，将它视为谜题的一部分。”

　　固态电池

　　现在已经出现一种新的电池技术，它使用的仍然是老式锂电池。

　　我们所说的就是固态电池技术，没有电解液（用来传输带电粒子），所以比目前的电池更安全，可以像超级电容器一样运行，也就是说它的充电放电速度快很多。

　　固态电池特别合适汽车使用，它可以为汽车输送更多的电力，由于充电速度快，司机在充电站等待的时间大大缩短。

　　丰田科学家研究出一种固态电池，只需要7分钟就可以将电量从0充到100%。

　　还有一门技术也比较有前途，那就是锂空气电池，如果将这种电池装进汽车，充电一次可以开1100英里。还有“沙式电池”，虽然它也属于锂离池，不过性能比锂电池好3倍，造价更低，无毒，环保。

　　谈到改进型电池，最有希望的可能是石墨烯电池。Graphenano开发了Grabat电池，它的充电速度比锂离子电池快33倍，输出功率更高，特别合适汽车使用。

　　没有电池的手机

　　如何造出没有电池的设备呢？让设备消耗的电量降到足够低的水平是一个办法。曾经有人制造过不需要电池的手机，它消耗的电量很少，手机使用的组件相当普通，任何人都可以买到。

　　这台手机是华盛顿大学的工程师设计的，它可以从环境中汲取电能，手机上有天线，会从无线电信号、光线中收集能量，然后存入微型太阳能电池。

　　最终，手机只要3.5微瓦的电能就可以运行。不过手机的功能有限，只能打电话，如果能够造出一台备用手机，尺寸和微型信用卡差不多，能够轻松放进钱包，对于某些人来说可能很有吸引力。

　　环境供电

　　我们还看到其它一些突破性技术，它们从环境中汲取电能。有一种技术用到了声音和纳米发电机，你向手机讲话就可以发电并给手机充电。

　　MIT科学家曾经展示过一种技术，从空气水露中汲取电能，只是目前科学家只能“创造”出1微瓦的电量，如果将上述方法结合，好好改进一下，也许可以给带来突破，打开通向未来的大门。

　　空中电力

　　从空中传输电力一直是人类的梦想，最早可以追溯到尼科拉o特斯拉（NikolasTesla），但直到最近空中充电才变成现实。有一家公司宣称自己已经掌握该技术，它就是uBeam，它的技术比Qi无线充电更先进，Qi技术只能近距离充电，有许多智能手机已经支持。

　　uBeam系统是25岁天体物理学研究生梅里迪斯o比瑞（MeredithPerry）开发的，他已经拿到2800万美元融资。uBeam用微波传输能量，可以相隔几米跨过房间给设备充电。比瑞曾经展示如何用新技术给手机充电，他说电视、计算机、汽车都可以使用。

　　不过uBeam消耗的电力很多、制造成本很高、充电速度比较慢，尽管如此，uBeam的确没有使用线缆，它也许会为未来指明方向，未来我们不再需要电池。

　　如果uBeam系统可以高效运行，大规模部署，变成手机网络一样的系统，我们就可以让设备从系统中汲取电力。这样一来，手机与电动汽车就不必充电了。

　　这样的未来真的近在咫尺吗？恐怕不是吧。

　　人力充电

　　现在事情变得有趣了，实际上，我们可以从人类身上汲取电力。简单来讲，就是通过人类的移动给设备充电。

　　科学家已经演示过该技术，他们给12个LED灯泡供电。人类使用设备的方式没有变化，这种技术的方向应该是正确的。怎么做到的？科学家将50纳米薄金膜放在硅橡胶纳米柱下，这样一来与皮肤接触的面积就会达到最大。接触面越大，摩擦力也就越大，用户只需要将设备戴在身上就可以充电，这种技术特别适合穿戴设备。

　　比尔盖茨基金会也开发了一种新技术，它可以从尿液中收集电力，给一台手机充电没什么问题，新电池名叫“微生物燃料电池（MicrobialFuelCell）”。