自充电电池的光明前景 新技术有一天可能会使电池充电器过时

2019-10-22 11:16:42

在忘记给手机充电后,谁没有经历没有电话的令人沮丧的经历?得益于魁北克水电公司和麦吉尔大学开发的技术,这一天可能已经成为过去。

锂离子电池已使各种移动设备(例如电话,平板电脑和计算机)迅速普及。但是,由于这些工具的电池能量密度有限,因此需要经常对其进行重新充电。

“现在有了智能手机,您基本上可以在整个设备上携带整个办公室,并且其中装有各种应用程序,因此您每天都需要大量电源才能使用它,有时甚至无法使用插头充电”,麦吉尔大学采矿与材料工程系主任George P. Demopoulos教授解释说。

这导致了便携式太阳能充电器的发展,但是这些混合设备由于其复杂的电路和封装问题而难以小型化。

为了解决这个问题,麦吉尔大学和魁北克水电研究所的科学家正在研究一种能够利用光来收集和存储能量的设备。换句话说,是一个自充电电池。

第一个里程碑

Hydro-Québec的Demopoulos教授和研究人员在Nature Communications论文中提出了一个新颖的概念,为这些所谓的轻充电电池铺平了道路。

研究表明,通过结合光捕获染料分子,可以使锂离子电池的标准阴极对光“敏感”。“换句话说,”魁北克水电研究的主要作者和研究员安德里亚·帕奥雷拉(Andrea Paolella)博士说,“我们的研究团队能够使用光作为能源来模拟充电过程。”

现在,科学家将必须建造一个阳极,即存储组件,该阳极将闭合设备的电路,从而使《自然通讯》中描述的阴极产生的能量得以传输和存储。如果他们成功了,他们将制造出世界上第一个100%自充电锂离子电池。

移动设备的潜力

由于加拿大自然科学与工程研究委员会的拨款$ 56.4万,研究团队已经在进行该项目的第二阶段。

该论文的共同资深作者德普洛斯教授与魁北克水电公司的全球领先电池专家Karim Zaghib博士说:“我们完成了一半的工作。” “我们知道我们可以设计吸收光的电极。”这项赠款将使我们有机会弥合差距,并证明这种可充电电池的新概念是可行的。

“我是一个乐观主义者,我认为我们可以得到一个可以正常工作的设备,”帕洛拉说。“从理论上讲,我们的目标是开发一种新的混合太阳能电池系统,但是根据我们将其小型化时所产生的能量,我们可以想象其在手机等便携式设备上的应用。”

魁北克水电研究机构IREQ的储能和节能主管Karim Zaghib表示:“魁北克在创新,高性能和安全电池材料的开发方面具有强大的全球地位。”

尽管完成项目的第二阶段可能需要几年的时间,但Demopoulos教授认为,这种“被动充电方式”可能会在未来的便携式设备中发挥重要作用。

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