科学家发明新技术 美寻更安全高效锂电池
摘要： 科学家发明新技术，可让手机充一次电使用数月，美国能源部开始寻找更安全高效的锂电池。
科学家发明新技术 可让手机充一次电使用数月
据国外媒体报道，美国科学家声称他们发明了一种新的技术，这种技术不久将可以让手机充一次电管数月，而不是几天。这些来自于美国伊利诺伊州大学的电气工程师相信，他们的新技术将能使手机和笔记本电脑充一次电运行的时间是现在的100倍。
现在的手机存储器内包含有细长的金属丝，每当用户访问存储器中的数据时，电流就会通过这些金属丝。正是这些金属丝消耗了大部分的电量。电气工程师认为，如果这些用于存储和检索信息的金属丝能变得更细更短一些，那么它消耗的电量也就会相应地减少。于是，他们使用碳纳米管来代替这种金属丝，这种碳纳米管的直径是人类发丝的万分之一。该团队的研究论文已发表在美国《科学》杂志上，该论文的主要作者熊峰（Feng Xiong）解释说，“存储器金属丝的能耗实际上是与它的体积成正比的。通过使用碳纳米管，我们就能大大地降低它的能耗。”
领导该科研项目的教授埃里克-波普（Eric Pop）说，“我想，每一个频繁充电的人可能都希望拥有一部电池能管好几个周或好几个月的手机或笔记本电脑。”他认为，这项新技术将能极大地提高手机的能效，让手机只要获得热能、动能或太阳能就能正常运行。
锂电池
美国能源部开始寻找更安全高效的锂电池
目前锂离子蓄电池已被广泛应用于手机、笔记本电脑等电子产品上，在很多人看来，它也是电动汽车的理想动力来源，但锂离子蓄电池目前并不完美，其缺点和优点一样明显。 锂离子电池具有能量比高、重量轻、寿命长等一系列优点，但作为自然界中最轻的金属，锂遇到水或者潮湿空气极易自燃乃至爆炸。特别是“怕水”的特性让科学家感到遗憾，因为锂与水接触会释放出很大能量。美国科学家正试图利用这一特性，以安全的方式生产出更高效的锂离子电池。
据《科学美国人》杂志报道，在3月初美国国防部下属的高级计划研究署(ARPA)年会上，美国电池生产商PolyPlus宣布，已通过在外部包裹一层特殊的电解质薄膜，成功使得金属锂电极与水中的溶氧安全发生反应，每公斤锂足以产生1.3千瓦时的电力，而当前等量的锂离子电池只能生产出0.4千瓦时的电力，这也是目前的纯电动汽车无法像传统汽车一样实现长距离行驶的原因。
美国能源部部长朱棣文在年会上表示，对美国而言，改造电池是当前唯一一种既可以降低美国庞大的石油消费，又创造出就业机会的途径。“美国每天需要为购买石油支付10亿美元，这些钱中大部分流向了中东、加拿大和委内瑞拉这样的国家和地区，研发更好更安全的电池——就像PolyPlus所作的那样，最终将让美国摆脱对国外石油的依赖。”
事实上，美国已拥有锂电池50年的发展史，是世界上锂电池工业最发达的国家之一，如今普遍使用的锂电池正是由美国德克萨斯大学的研究人员发明的，但当前日本和韩国厂商却占有全球大部分产能。“失去了领导地位并不意味着我们无法迎头赶上。”朱棣文说道。
作为主管机构，高级计划研究署专门制定了一个储能电池的研发计划，为10个电池项目提供资金支持，PolyPlus只是其中的一个项目，其他项目还包括完全由固体材料制造的可充电电池到高能密度电容等。不少知名实验室，比如美国阿尔贡国家实验室也得到了高级计划研究署资助，正与通用汽车及LG公司合作开发新型电池。
美国通用汽车和其它汽车厂商正计划今年向市场投放多款电动汽车，这一计划得到了相当有力的配套支持。美国零售业巨头百思买正准备推出一项帮助消费者安装家用电动车充电站的计划，而联邦快递正计划采购一批电动货运车。“国家对进口石油的依赖并不能长期持续。”联邦快递总裁弗雷德·史密斯在年会演讲中说，“联邦政府必须大力资助相关基础研究以获得能显著提升国家竞争力的新技术。”
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