可穿戴設備電池有望續航10年

這種新設計基于鋰氟化碳（CFx）化學式，有望帶來比現有電池更安全的電池。美國能源部橡樹嶺國家實驗室的研究人員已測試了基于該化學式的電池原型，相關論文近日已發表在《美國化學學會雜志》上。

研究人員、論文的第一作者Chengdu Liang表示，CFx電池有望做到硬幣這么小，在配備傳感器的低功耗健身跟蹤器或可穿戴設備上可以用數年。

不能充電也沒關系

Liang說：“新電池無法充電，它是一次性電池。”

可穿戴設備通常傳輸少量信息，不需要太多的電量，這就能延長CFx電池的續航時間。Liang表示，新電池很適合用于傳感器和起搏器等植入人體的裝置，這些設備很難充電或更換。

Liang表示，目前這種形式的CFx電池原型并不打算用于計算機和移動設備，因為它們的耗電量大于傳感器，而且需要充電。

他說：“這是一項概念證明研究，不過一家對新電池商業化有興趣的私營公司已與我們取得了聯系。在未來幾年，這款概念電池有望變成現實，何時上市取決于商業化時間表。”

如今的電池續航能力都不強，有些電池還不安全。個人電腦制造商索尼和聯想最近報道了鋰離子電池引起筆記本電腦過熱和燃燒的事例。

研究人員現正在研究使用鋅空氣技術和鋰空氣技術的新電池。一些非傳統的電池（比如銀鋅電池）被認為成本過高。燃料電池的前景被汽車廠商們看好。

可以肯定的是，電池用到的CFx化學式不是新的化學式。Contour Energy公司早已在出售基于這種化學式的特殊電池，供軍隊用于無人機、夜視鏡及其他電子設備。那些電池提供不同的尺寸。

大突破

不過從美國陸軍的現有研究來看，CFx化學式“相對于其他流行的鋰電池化學反應，是理論上擁有最高能量的化學式之一。”

Liang說：“它基于舊理論，但采用了新設計。這是一大突破。”

在實驗過程中，橡樹嶺國家實驗室的研究人員研發和測試了一種實際的CFx電池，但采用固體電解質，以增加電池能量。目前的鋰離子電池使用電極（陰陽極）以及電極之間的電解質，那樣鋰離子充電后可以自由移動。電池充電時，鋰離子從陰極移向陽極、貯存起來。放電時，鋰離子從陽極移向陰極，為設備供電。

新的CFx電池設計有一種多用途電解質（材料是固體鋰硫代磷酸鹽），既是離子導體，又能充當陰極。電解質可以傳輸電荷、保存離子，這有助于增加電池的能量。Liang表示，CFx電池原型使用固體電解質，傳統電池則使用液體電解質。

Liang說：“到時電解質不僅要做本職工作，還提供陰極的功能。還可以在電解質貯存能量。”

他表示，雙重功能的電解質有望帶來新的電池設計；新電池有望在幾年后面市。但他無法確定生產這種電池的成本是多少。

Liang說：“我不了解批量生產以及每節電池的成本會是多少。我們在此使用的所有材料都很充足。”

橡樹嶺國家實驗室的研究人員已花了3、4年的時間來研究這項電池技術，現正在研究新的固體電解質材料。