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【前沿】把电池“掰弯”就能给手机充电

来源:
时间:2018-09-05 04:29:35
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【前沿】把电池“掰弯”就能给手机充电  根据麻省理工学院的研究报道,研究者发明了一种充电的新方法,那就是把电池掰弯。  Sangtae Kim和Soon Ju Choi等六人共同研

  根据麻省理工学院的研究报道,研究者发明了一种充电的新方法,那就是把电池掰弯。

  Sangtae Kim和Soon Ju Choi等六人共同研发出了这款电池。从理论上看,需要用两片超薄的锂合金作为电极,浸入多孔聚合电解液。实际上,当电池来回弯曲时,压力通过聚合锂离子在电极之间产生AC交流电,从而对电池本身进行充电。

  (为了更形象地表示,下图用比较夸张的方式表现了此项技术的原理两个金属电极由锂化硅构成,该离子聚合物可以通过夹层,当夹层弯曲时,应力不均导致锂离子穿过电解液,产生电流)

  传统的运动发电技术(比如压电材料生电或摩擦生电),都是通过机械装置来实现的。然而如果要依赖人体运动(走路,散步等)来发电,这样的方式则具有很大的局限性。

  “如果你施加一个压力,传统方法在微秒就能实现发电,” 巴特尔能源联盟成员,核科学与工程和材料科学和工程教授Ju Li表示,“然而这和人类习惯的时间概念并不相符(实在太快了)。而且,这些具有高抗电阻和抗弯折的材料,造价也不菲。”

  Li认为,相比之下,新技术采用的是非常常见的锂电池,因而可以实现大规模生产和普及。此外,电池具有更高的“韧性”,可以和穿戴技术完美兼容。

  此装置可以绑在手臂或腿上,人在日常活动的情况下就能自然地使电池变弯(不需要额外的劳动),将机械能转换为电能。“因为它不受热力学第二定律的限制,因此在理论上,转换效率几乎可能达到100%。”不过在第一代设备上,他们保守估计,转换率“希望达到15%,不过这个系统的尺寸非常灵活,甚至工业级别的也不在话下。”

  在经过1500次的弯折后,Li表示,材料依然能够保持同样的性能。“这是一个非常稳定的系统。”

  除了应用于可穿戴设备,新系统还可能应用于生物医学领域,或用于嵌入式压力传感器的设置,必入道路、桥梁、键盘等等。

  Wu Wenzhuo,普渡大学一名未参与研究的工业工程助教认为这项发明很有意义。“它提供了一种新的转换机械能的方式,因为设备的输出电流较大且稳定,有助于开发更强大的智能可穿戴设备,或者是人机界面,具有巨大的潜力。”

  看来为了充电,以后要努力弯啊。

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