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超薄可彎曲鋅電池或改變穿戴式設備 [複製鏈接]

勇※者

Youth II

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電梯直達

樓主

發表於 2013-2-1 09:24:14 |只看該作者 |正序瀏覽

ImprintImprint

Imprint Energy的電池解決瞭鋰電池的體積和柔性問題。

　　想象一下，耐克FuelBand隻有食指上戴的戒指那麼大，手機像信用卡那樣柔軟纖薄。如果電池能夠做到又薄又能彎曲，而且能量足夠強勁，那麼這些設備就能做成你想象的那樣。事實表明，電池是現代電子產品設計的主要障礙。

　　加州初創企業Imprint Energy致力於突破這一障礙。該公司開發瞭一種新型鋅電池，有望讓電子設備廠商突破標準鋰電池的局限。

　　該公司采用的技術來自加州大學伯克利分校的研究成果。目前，該公司已經開始為試用客戶小批量生產這種超薄、高能、柔性、廉價的可充電電池。這種電池使用的原材料不是鋰，而是鋅，同時生產過程中還使用瞭絲網印刷技術。

　　Imprint Energy CEO德文•麥肯齊(Devin MacKenzie )稱，標準鋰離子電池很難做到又薄又有柔性，而且由於鋰化學性質非常活潑，因而需要很多包裝來保證鋰離子電池的安全。如果你看過網上鋰離子電池在空氣中乃至水中起火的視頻，就會明白這一點瞭。

　　這種架構也使得鋰離子電子註定隻能做得堅硬而碩大。即便是Macbook Air最薄的筆記本電腦或者iPad這樣的平板電腦，其設計也受到電池大小和重量的限制。耐克FuelBand使用瞭弧形鋰聚合物電池，但如果仔細觀察腕帶形狀，可以發現電池是腕帶上唯一無法彎曲的部分。

　　鋅電池的優勢

　　Imprint Energy的電池解決瞭鋰電池的體積和柔性問題。該公司由加州大學伯克利分校博士生克裡斯汀•何(Christine Ho)與佈魯克斯•金凱德(Brooks Kincaid)創立，最近剛獲得Dow Chemical和CIA In-Q-Tel風投公司的種子投資。

　　這種電池的陽極為鋅，陰極為金屬氧化物，電解質為固態聚合物。陰陽兩極分別位於電池兩邊，鋅離子在電解質中從陽極流動到陰極引發化學反應，從而不斷產生電能。

　　麥肯齊稱，盡管鋅早已用於電池，但鋅電池很難做到可充電。這是因為，當鋅與液態電解質結合時，會產生一種稱為樹枝晶的物質，這種細微的纖維會不斷生長並阻礙充電反應。Imprint Energy通過鋅與固態聚合物結合而成的電解質解決瞭這一難題。

　　由於鋅在環境中的活潑性不高，Imprint的這種電池可以做到薄得多，也可以小到僅有幾百微米(兩根頭發的寬帶)。這種超微型電池可以用於數字智能標簽，例如檢查食物新鮮程度的標簽。

　　此外，鋅也使得Imprint的電池更加安全，毒性比鋰電池小。Imprint團隊可以露天生產鋰電池。對於戴在人身上甚至植入體內的設備，鋅電池是更安全的選擇。想象一下，如果人體胸腔內裝入一臺使用鋰電池的心臟設備，而電池將鋰泄露到人體內，這會有多麼恐怖。

　　可打印電池

　　Imprint Energy的另一大創新是它使用瞭標準的絲網印刷技術打印電池。大多數電池都是將原材料塗在金屬箔片上，然後將它們組裝稱電池。

　　麥肯齊在Imprint Energy的Alamada實驗室現場演示瞭它們的電池打印機和類似印制T恤圖案那樣的絲網。電池原材料可以按照客戶要求打印成任何形狀。當然，客戶需要為定制形狀額外付費。

　　該實驗室目前每天能產出100塊電池，盡管規模不大，但足以滿足潛在客戶的樣品需求。未來兩三年內，該公司可能會開始批量生產。不過它可能不會自行建廠，而是與制造商合作或提供技術授權。

　　瞄準穿戴式設備

　　盡管Imprint Energy才剛起步，但它的終極目標便是穿戴式設備市場，其中既包括消費市場(例如耐克FuelBand和Fitbit)，也包括醫療健康市場(例如植入式監測設備)。這種新型電池將令穿戴式設備行業受益匪淺。鑒於穿戴式電子設備還是新興行業，未來幾年才可能成為主流，突破性的設計可能會徹底改變該行業。