???? 美國能源部部長朱棣文曾表示,對美國而言,改造電池是當(dāng)前唯一既可以降低美國龐大的石油消費,又能創(chuàng)造就業(yè)機會的途徑。相信無論是朱棣文還是其他人,都會很高興看到鋰-水電池和超聲波充電器問世。 鋰-水電池 隨著電動汽車的發(fā)展,以及智能時代和儲能時代的到來,鋰離子電池成為新興產(chǎn)業(yè)的強大推動力。 鋰離子蓄電池被廣泛應(yīng)用,作為手機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品和電動汽車的動力來源。但鋰離子蓄電池并不完美,其缺點和優(yōu)點一樣明顯。 鋰離子電池具有能量比高、重量輕、壽命長等優(yōu)點,但作為自然界最輕的金屬,鋰遇到水或者潮濕空氣極易自燃乃至爆炸。特別是“怕水”的特性讓科學(xué)家感到遺憾,因為鋰與水接觸會釋放很大能量。因此,如果能利用空氣或者水中的鋰,電池便可以產(chǎn)生更多的電量,超過手機使用的標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池。而美國電池生產(chǎn)商PolyPlus的創(chuàng)新之舉就是研制出了鋰-水電池。 目前使用的電池電極主要由包含鋰離子的材料制成,因為金屬鋰的化學(xué)活性很高,不耐腐蝕,而且在與水接觸時會發(fā)出火焰。然而,從理論上講,使用金屬原料鋰代替鋰化合物可能會使電池的表現(xiàn)更好。 在此思路的指導(dǎo)下,PolyPlus采用一種固體陶瓷薄膜將鋰包裹,鋰離子可以通過固體陶瓷薄膜,但液體和氣體則無法通過。因此,從化學(xué)上講,這種固體電解質(zhì)能讓鋰與其他材料隔離開來,但同時讓鋰仍具有活躍的電化學(xué)性能。當(dāng)成功使得金屬鋰電極與水中的溶氧發(fā)生反應(yīng)時,每公斤鋰足以產(chǎn)生1.3千瓦時的電力,而目前等量的鋰離子電池只能產(chǎn)生0.4千瓦時的電力—這正是目前純電動汽車無法像傳統(tǒng)汽車一樣長距離行駛的原因。而且,鋰-水電池的壽命遠遠超過鋰離子電池。 目前,鋰-水電池只能使用一次,但PolyPlus正在研制可以充電的鋰—空氣版電池。 超聲波充電器 現(xiàn)在手機、筆記本電腦已經(jīng)成為人的延伸物,但是麻煩之處在于,筆記本電腦和手機都要配備充電器。另一方面,不同設(shè)備的充電器也不相同。類似PowerMat的充電產(chǎn)品很酷,但設(shè)備仍要連線才能使用。 為此,去年剛從賓夕法尼亞大學(xué)畢業(yè)的女大學(xué)生梅瑞狄斯·佩里(Meredith Perry)創(chuàng)辦了uBeam公司,并設(shè)計了一個方案:用超聲波為電子產(chǎn)品充電。通過充電器將超聲波射向手機,超聲波震動空氣,產(chǎn)生一種叫做壓電換能器的效應(yīng),超聲波震動壓電晶體,晶體前后移動,產(chǎn)生電流,對手機等設(shè)備充電?,F(xiàn)在,uBeam已經(jīng)推出了原型機并申請注冊了專利。佩里介紹了她的創(chuàng)新充電產(chǎn)品的工作原理,"。" 這款名叫UBeam的超聲波充電器,其工作原理在于它能夠發(fā)出超聲波,帶動一個“壓電式換能器”(piezoelectric transducer)中的“壓電晶體”(piezocrystal)進行振動,從而產(chǎn)生電流。從UBeam原型機看,要想用它給iPhone充電,仍要用 UNB線將手機與其連接,細節(jié)上仍有待改進。但這款產(chǎn)品有著廣泛的用途,可以同時連接多種設(shè)備,適用于公共場合—雖然目前原型機覆蓋的范圍還很小,而梅瑞狄斯·佩里希望開發(fā)一款產(chǎn)品,放置在房屋的天花板上,為任何設(shè)備充電。

今年7月梅瑞狄斯·佩里(Meredith Perry)宣布,公司首輪融資75萬美元。佩里的創(chuàng)新想法震驚了科技界,因此得到了投資商的支持。此輪風(fēng)險投資領(lǐng)投機構(gòu)為Founders基金,硅谷名人邁克爾·阿靈頓(Michael Arrington)旗下的CrunchFund和FF Angel、Andreessen Horowitz也做了投資。邁克爾·阿靈頓在一篇博文中如此形容這項技術(shù):“是我長期以來看到的最神奇的事情?!?p> 這項近乎魔法的技術(shù)有望在一年左右推出產(chǎn)品,讓用戶可以像接收Wi-Fi一樣隨心所欲地為自己的手機、電腦等設(shè)備充電。
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