电池延寿新技术

在使用数码相机和手机时，最令人放心的是电池。因此，新产品的开发自然围绕电池寿命展开。最近，日本和美国在这方面取得了很大进展。他们改变了40年来电池不变的方式，推出了几种新概念的电池产品。这些电池是面向应用越来越广泛的便携式电器产品的可充电固态电池。特别引人注目的是，他们还肩负着新能源革命的历史重任。

数字超能电池

两辆由电机和电池驱动的测试车辆在测试车道上进行了测试。一辆在20度斜坡上配备新电池的汽车成功通过了斜坡，而另一辆使用传统电池半途而废。新电池产品名为Oxvride，电压为1．9伏，使用寿命为传统碱性电池的1伏．5倍，可强力驱动电机类电气设备。用于数码相机可以多拍2倍以上的照片，而且画面不会因为耗电而变暗。

这种电池性能改进的秘密在于，所选新材料在化学反应过程中可以产生更高的电压。从其横截面可以看出，中央负极缠绕并填充在正极材料之间，其材料为氢氧化镍颗粒。这种镍材料在10年前引起了人们的注意，但在反应稳定性方面阻碍了产品化的进展。松下电器的专业人员将石墨颗粒加工得更小，以填充镍颗粒的间隙，问题得到了解决。

不久前，一辆名为OxyRide的汽车问世了。经过优化的超级电池使用了非常加工的偏碱化合物，包括氢氧化镍和其他化学成分。在化学物质的共同参与下，它可以产生非凡的功率。电池总重量为18．5公斤，据报道，载入50公斤体重的乘客可以驾驶1公斤．23公里。对于一辆电池驱动的汽车来说，这已经是相当惊人的了，这段距离已经可以从家里到街上的杂货店了。

镍铜电池可以使用半个世纪

与此同时，笔记本电脑和手机使用的锂电池也在其推动下卷入了这一创新浪潮。目前锂电池电压为3．7伏，放电时间也取得了很大进展，但用于满足离子流动的有机溶液仍然是泄漏的主要隐患。因此，开发商将注意力集中在电解液上，并使用聚合物聚合物材料。锂电池也逐渐加入了干电池的行列。新的问题是，一般固体材料不利于离子流动，影响电池性能。日本日立生产的聚乙烯石墨问题得到解决，离子的循环性能提高了7倍。在目前的锂电池模式下，它还可以延长电池寿命。

解决泄漏问题也从其他方面受益匪浅。过去，为了防止泄漏，电池配备了特殊的电路和元件。现在这些都消失了，它们还提高了抗冲击性，满足了车辆的应用要求。为了更广泛地扩展应用领域，电池的形状变得更加灵活，甚至可以在电器的任何位置以软变形的方式安装。以笔记本电脑为例。它可以薄薄地覆盖在LCD屏幕的背面，提供能源，而无需出现。随着便携式设备的日益普及，200年历史的电池的方式和形状如何不断转换已经成为一门必修课。

康奈尔大学的研究人员正在开发一种新型镍铜电池。虽然功率只有几毫瓦，但使用寿命很长。这种电池至少可以工作半个世纪。据《新科学家》杂志报道，研究人员选择放射性同位素镍63和铜作为开发长寿命电池的材料。镍63可以裂变并持续释放电子，半衰期近100年。长寿命镍铜电池的工作原理是，当衰变时，块状镍63向铜片释放电子，使铜片带负电，镍63带正电。当外部负载形成电路时，镍铜电池将开始工作并持续产生负载。

碳纳米管和电双层电容器

所谓电双层，是指120年前德国科学家赫尔姆霍茨发现的电极和电解液边界表面产生的一对正负电极层。当电压超过边界，电分解尚未开始时，电双层起到绝缘膜的作用，这种电双层厚度很薄，只相当于一个分子，远不如普通绝缘膜。因此，从这个意义上说，它可以形成比过去电容器更多的能量密度，然后发展成微型化。

如果能将电容器的能量密度提高到原来的5倍，并通过改进将周围电路的功能提高到原来的4倍，则可以达到原来的20倍能量密度。被称为“电动双层电容器”的产品，其蓄电能力是同等重量铅电池的2-3倍，超过镍氢电池。就其能量密度而言，它已接近产品电池中能量密度最高的锂电池。

在电动双层电容器中，使用碳纳米管作为电极材料可以增加电极的比表面，从而可以增加电动双层的静电容量。到目前为止，已经公布了许多关于在电动双层电容器电极材料中使用碳纳米管的研究成果。

在新产品展览会上，演示了电动双层电容器。一种是可以瞬间释放大功率的演示。10W太阳能电池板可以在1秒内向电容模块充电10秒，所有电力都可以排出，配备钢球和重量为15公斤的容器可以移动LM。另一个演示是电动双层电容器在便携式终端上的应用，它将电容器模块接收到索尼“VAIO“在笔记本电脑上，VAIO可以工作1分钟，而不是锂离子充电电池。VAIO可以通过家用插座快速给电容器充电10秒左右。当然，在实际使用中，一次充电可以驱动的时间要长得多，但作为使用过程的演示，不可能观察所有的驱动时间，所以演示只能驱动1分钟。每个演示使用六个方形模块组成一列电容模块。在额定电压方面，每个单元为