cookieOptions = {...}; .超薄可彎曲鋅電池 或徹底改變穿戴式設備 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2016年6月1日 星期三

來源: 新浪網



想像一下,耐吉FuelBand只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。該公司開發了一種新型鋅電池,有望讓電子設備廠商突破標準鋰電池的局限。

該公司採用的技術來自加州大學伯克萊分校的研究成果。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了絲網印刷技術。

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,乃至水中起火的影片,就會明白這一點了。

 

這種架構也使得鋰離子電子產品,注定只能做得堅硬而碩大。即便是Macbook Air最薄的筆記型電腦,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。耐吉FuelBand使用了弧形鋰聚合物電池,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,解決了鋰電池的體積和柔性問題。該公司由加州大學伯克萊分校博士生克里斯汀.(Christine Ho)與布魯克斯.金凱德(Brooks Kincaid)創立,最近剛獲得Dow ChemicalCIA 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,儘管鋅早已用於電池,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,而成的電解質解決了這一難題。

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(兩根頭髮的寬度)。這種超微型電池可以用於數位智慧標籤,例如檢查食物新鮮程度的標籤。

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台使用鋰電池的心臟設備,而電池將鋰洩露到人體內,這會有多麼恐怖。

可列印電池
Imprint Energy的另一大創新,是它使用了標準的絲網印刷技術列印電池。大多數電池都是將原材料塗在金屬箔片上,然後將它們組裝成電池。

 
麥肯齊在Imprint EnergyAlamada實驗室現場演示了它們的電池列印機,和類似印製T恤圖案那樣的絲網。電池原材料可以按照客戶要求,列印成任何形狀。當然,客戶需要為客製化形狀額外付費。

該實驗室目前每天能產出100塊電池,儘管規模不大,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,而是與製造商合作或提供技術授權。

瞄準穿戴式設備
儘管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(例如耐吉FuelBandFitbit),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。

                                                                                                                                                                                                                            

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