未来的电池你听说过吗？充电只需数秒 续航可达1个月

尽管智能手机、智能家电、甚至是智能可穿戴设备越来越高级，但它们仍然面临一个世纪难题——充电问题。几十年来，电池并没有太大变化，但我们即将迎来一场能量革命。

大型技术和汽车公司总是局限于锂电池的弊端不能自拔。虽然芯片和操作系统都越来越高效节能，但每隔一两天，智能手机必须充一次电。幸好，大学研究员也开始研究电池了。

虽然现在手机电池还撑不了一周那么久，但充电技术的进步是实打实地在进行。这篇文章集合了所有可能在不久的将来进入人们生活的最佳电池发明，包括无线充电、30秒快充等等，希望有朝一日你我能切实体验到这些技术的到来。

Bioo植物充电器

从外形上看，Bioo就是一个花盆，它利用光合作用产生的能量给你的平板电脑、手机等设备充电。这款产品已经上市可以购买。

Bioo一天能充电两到三次，电压3.5V，电流0.5A。充电用的USB接口很巧妙地伪装成了石头的形状。Bioo花盆利用有机材料与水和植物光合作用时产生的有机物反应，这一过程可以产生足够的电量为设备充电。

金纳米线电池

来自加利福尼亚大学欧文分校的研究人员们，想出了纳米线电池的点子，有效减少充电次数。若研究足够成功，未来可能出现不会坏的电池。

纳米线比人的头发还要细1000倍，却为电池的未来带来了巨大的可能性。但在充电过程中，纳米线容易断，因此研究人员使用了有凝胶电解质包裹的金纳米线来避免折断。实际上，这种电池已经在三个月内经历了20多万次充电测试，电池性能没有一丝退化。

固态锂离子

传统认为固态电池更稳定。丰田汽车公司科学家出版的研究报告，描述了他们对使用硫化物超离子导体的固态电池的研究，这意味着一款超级电池即将诞生。

这种电池可作为超级电容器，在7分钟内充电或放电，因此十分适合汽车使用。由于这是一款固态电池，所以它比一般电池更稳定、更安全。这款电池可以在零下30摄氏度到零上100度的环境中工作。

研究人员仍然面临着电解质材料带来的挑战，因此这款电池不会那么快出现在汽车中，不过它已经说明了人们正向更安全、充电更迅速的电池迈进。

手机和无人机的燃料电池

新款燃料电池的诞生，意味着手机将可一周充一次电，而无人机将可飞行超过一小时。

韩国浦项科技大学的科学家们，首次将多孔不锈钢与薄膜电解质和最低热容的电极结合，制出了比锂离子电池更耐用、电量持续时间更长的电池。

石墨烯汽车电池

石墨烯电池代表着未来。一家公司研究出了一款名为Grabat的电池，一次充电可让电动汽车行驶800公里之远。

这家公司的名字是Graphenano，据称这款电池只需几分钟就能充满电，它的充电和放电速度是锂离子电池的33倍。对需要大量能量的汽车而言，放电功能也同样重要。

这款2.3V Grabat的比能量为1000 Wh/kg，而一般锂电子电池的比能量仅为180 Wh/kg。

激光制微型超级电容

美国莱斯大学的研究人员成功研发了一款微型超级电容。现阶段，这种超级电容很昂贵，但如果用上激光，这种情况将迅速改善。

用激光将电极图形烧制在塑料板上，可以极大降低制造成本且省时省力。这款电池比一般电池充电速度快50倍，但比现有的超级电容放电还慢。而且，这款电池还很结实，即使被折10000次，也还能正常工作。

钠离子电池

法国研究人员们和一家名为RS2E的工业企业，联合研发了钠离子电池，这种使用盐的电池已经在一些笔记本电脑中使用了。

这种电池规格标准，因而可以用在笔记本电脑甚至是特斯拉Model S一类的电动汽车中。

钠离子电池的制造方法和运行原理都尚未公开。这款6.5cm的电池比能量为90 Wh/kg，但只能充电2000次，其技术仍有待改进。

泡沫电池

Prieto公司相信3D技术是电池的未来，因此他们研发了铜制泡沫基底的电池。

这意味着这种电池不含任何可燃电解质，使用更安全，而且比一般电池寿命更长、充电更快，密度是一半电池的5倍，还比一般电池制造成本更低、体型更小。

Prieto计划先将这款电池用于小型设备，比如一些可穿戴设备。不过这种电池还可进一步升级，未来将可用于手机甚至汽车。

固态电池

麻省理工学院的科学家与三星合作，研发出了一款比现有锂离子电池更好的固态电池。这种新电池更安全、更耐用、充电更多。

现有锂离子电池是通过电解液在两个电极间传送带电粒子来实现充电的。这种电解液为易燃物，因而会损耗电池，减短电池寿命。

麻省理工学院的报告指出，新电池在损耗前可以充电成百上千次，其带来的能量密度比一般电池高20%到30%，意味着可以为设备充更多电。而且，新电池不易燃，因而可以在电动汽车中使用。

纳米“卵状”三倍电容 充电只需6分钟

麻省理工学院的科学家研发了一种电池，其电容是现在一般电池的三倍，且只需6分钟就能充满电。而且，这种电池损耗极慢，可以使用相当长一段时间。

这款电池最大的优势是它的成本很低、极易量产，因此不久之后我们可能就会在市面上发现这款电池了。

1分钟即充满电的铝石墨

斯坦福大学的科学家研发了一种铝石墨电池，可以在1分钟内充满智能手机。

这款电池唯一的问题是，它只能储存一般锂电池一半的能量，不过既然1分钟就能充满电，相信这也不算什么大问题。

可弯曲电池

来自亚利桑那州立大学的研究团队从日本古代折纸艺术中获得灵感，研发了一款可弯曲的电池。

这款电池的诞生，意味着智能手表可以使用可弯曲的表带做电池，这样手表使用时间更长，手表本身的体积也可更小。从长远角度看，这款电池也十分适合监测生命体征的智能服装。

皮肤的能量

这是一款利用人的皮肤摩擦产生能量的电池。你手指轻轻一敲，就可以产生能点亮12个LED灯泡的电能。这意味着未来的可穿戴技术或智能服装可能都不需要任何电池。

这种电池的工作原理是什么呢？一个由50纳米薄的金膜制成的电极用于收集电流。在这层金膜上，是一层由上千个极小柱状体组成的硅胶，以使皮肤接触的表面积更大，产生更大摩擦力。因为皮肤是其中一个摩擦层，所以这款电池体积可以很小。

科学家已经对外展示了一款采用了这种电池的可穿戴技术产品。下一款使用它的产品会是什么呢？希望所以产品都可以吧。

6分钟即可充满iPhone 6的Lumopack

Lumopack是一款可以快充的充电宝，它在6分钟内就可将iPhone 6充满。

由Lyte Systems研发的Lumopack的充电速率是140W，是一般充电宝的两倍，只需30分钟就可充满电。

而且，现在你就能买到Lumopack，售价80美元（约合人民币540元）。

像纸一样可折叠但很坚固的电池

这款Jenax J.Flex电池专为可弯曲设备设计。这款电池可以像纸一样折叠，而且防水，也就是说它适用于衣服和可穿戴设备。

这款电池已经成功制出，且经过安全测试，即使折叠20万次也能正常工作。

uBeam无线充电

uBeam利用超声波传递电能，能量在传送中被转换为声波，在到达设备时又转换回能量。

uBeam的点子是一位25岁的天体生物学专业学生Meredith Perry在无意中发现的。她创办了一家公司，将通过5mm厚的板子向设备无线充电。这些充电设备可以镶在墙面上，或制成装饰品，用于向手机和笔记本电脑传递能量。

水珠动力电池

这款电池仍处于早期开发阶段，但麻省理工学院的科学家们已经发现了一种方法，可以从水珠中提取能量。

这款电池利用交错的平面金属板，从水珠中获取能量。在初期测试中，仅能收集极小的能量，只有15个皮瓦特。但团队领队Nenad Milijkovic称，情况很快得到改善，现在可以收集1微瓦特的电能了。

虽然这么少的能量不能当做充电器使用，但在极偏远的地区，没有其它能量来源，又不着急充电的话，可以利用这款电池的原理。理论上，这样一个冷藏盒盖子大小的电池，可以在12小时内将手机充满。

30秒完成充电的StoreDot

StoreDot充电器由StoreDot公司研发，这是一家从以色列特拉维夫大学纳米技术部诞生的初创公司。

StoreDot由生物半导体制成，这一半导体由自然界一种名为缩氨酸的有机化合物组成。缩氨酸即氨基酸的短链，而氨基酸是组成蛋白质的基本单位。这样制成的充电器可以在几秒内完成充电。StoreDot售价20美元（约合人民币135元）。

这家公司还计划推出一款可以在3分钟内充满电动汽车的充电器。

透明的太阳能充电器

阿卡尔特通讯公司演示了一款屏幕上带透明太阳能板的手机，这样用户只需将手机放在阳光下就能充电了。

虽然这一设计近期可能不会商业化，但公司希望这项技术可以解决手机总是电量不足的问题。这种手机和普通太阳能板一样，在日光和灯光下都可以充电。

铝空气电池充电一次可跑1770公里

汽车充电一次竟能跑1770公里？秘诀就在它使用的铝空气电池，这款电池用空气中的氧气充正极。因此这种电池比液体填充的锂离子电池轻得多，能让汽车跑得更远。

尿动力电池

盖茨夫妇基金会正在资助一项由布里斯托机器人实验室展开的研究，这项研究发现电池可以通过尿液供能。这样充电显然十分高效，但它的工作原理是什么呢？

它利用微生物燃料电池，用微生物提取尿液、分解尿液、输出电能。

声动力电池

英国研究人员发明了一款手机，可以通过环境音充电。

这款手机利用压电效应，产生纳米发生器，收集环境中的噪音，并将之转换为电流。

这一原理同样适用于人声，也就是说爱煲电话粥的人，可以在聊天的同时给手机充电。

20倍充电速度 Ryden双碳电池

Power Japan Plus公司已经发布了他们的新电池技术：Ryden双碳。这款电池不仅比锂电池更耐用、充电更快，它还能在锂电池制造厂生产。

这款电池使用的是碳材料，比现有电池更耐用、更环保，而且比锂离子电池充电速度快20倍。这款电池还比锂电池更耐用，可以充电3000次，而且不容易着火或爆炸，使用更安全。

有机电池 省钱97%

近期麻省理工学院发明了一种有机电池，这种电池充电时，每千瓦时仅需27美元，而金属电池每千瓦时需700美元，也就是说它比普通电池便宜97%。

沙电池 电池寿命延长3倍

这款使用了沙子的锂离子电池，比现有普通电池表现要好3倍。

这款电池和你手机中的电池一样，都是锂离子电池，但是它用沙子替代了阳极的石墨。也就是说，这款电池不只比普通电池表现好3倍，它的成本还更低，而且无毒环保。

加州大学河滨分校的科学家本已经注意到了纳米硅，但这种元素衰退太快，几乎不可能大量生产。但通过沙子，这种元素可以提纯，用盐和镁研磨，之后加热去除氧气，得到纯硅。这一过程可以让电池表现更好、寿命更长。

钠离子电池

日本科学家正在研发一种新型电池，不再使用锂离子。这种新电池将使用钠，这种元素要比锂常见得多，因而这种电池将是普通电池效率的7倍。

研究人员对钠离子电池的研究，始于他们对比锂更便宜的替代品的探索。由于盐是地球上第6常见的物质，因此这种电池的成本很低。在未来五到十年，这款电池可能面世，并用于智能手机、汽车等产品。

Upp氢燃料电池充电宝

Upp氢燃料电池充电宝现已上市。这款产品利用氢充电，十分环保。

一个氢燃料电池可以5次充满手机，唯一的副产品是水蒸气。其配置的USB A类插口，意味着它可以给大部分USB设备充电。

NTU快充电池

南洋理工大学（NTU）的科学家们研发了一款电池，可以在2分钟内快充至70%，并且其寿命是一般锂电池的10倍。

NTU电池可以充电1万次，适用于电动汽车。

纳米电池

纳米电池比人头发小8万倍，充电12分钟即可获得普通电池的三倍电量，并可使用上千次。

纳米电池的灵感来源于“纳米孔”，“纳米孔”就像许多小电池通过蜂巢状结构组成一块完整的电池。

美国马里兰大学的科学家们发表了这项研究，研究人员称他们自己都没想到这种电池有这么好。据分析，这款电池的极佳表现要归功于电量传输的短距离，极大地提高了电池的能效。

内置灭火器的电池

我们都知道，锂离子电池容易过热、着火甚至爆炸，三星Galaxy Note 7中的电池就是一个很好的反面教材。斯坦福大学的研究人员便想到，在锂离子电池中内置灭火器。

这种电池里有一种名为磷酸三苯酯的材料，是一种常见的电子产品阻燃剂，这种材料放到塑料纤维中，用于分离正极和负极。如果电池温度超过150摄氏度，塑料纤维就会融化并释放出磷酸三苯酯。研究表明，这种方法可以在0.4秒内阻止电池着火。

不会爆炸的电池

锂离子电池在正极和负极层之间，有一层挥发性液体电解质多孔材料。来自马萨诸塞州塔夫茨大学的研究人员Mike Zimmerman研发出一种电池，可以在安全状态下，将锂电池容量扩充两倍。

Zimmerman的电池非常薄，比两张信用卡还薄一点，用一层属性相似的塑料膜替换电解液。这种电池不会被刺穿、切碎，也不易燃。虽然这款产品还不够成熟，一时半会不能上市，但至少它让人们知道还有一种更安全的电池选择。

液体流动电池

哈佛大学的科学家研发了一款电池，可以将能量储存在溶于中性pH值液体的有机分子中。研究人员称，这种新方法可以使液体流动电池比普通锂离子电池更加耐用。

这种电池应该不会出现在手机或类似设备中，因为液体流动电池的溶液是储存在大容器中的，这个容器越大越好。这可能是储存如风能、太阳能一类的可再生能源的好方法。

不过IBM和苏黎世联邦理工学院不这样认为，他们研发了一种很小的液体流动电池，可以放在移动设备中。这种新电池不只能为设备充电，同时还能给设备降温。这两家机构发现了两种可以使用的液体，每平方厘米可产能1.4瓦特，其中1瓦特将留下为电池本身供能。

Zap&Go 碳离子电池

牛津大学旗下公司Zap&Go研发并生产了世界首款可供消费者使用的碳离子电池。碳离子电池可以快速充电，同时还可回收利用。

公司研发了一款可以在5分钟内充满电的移动电源，这款移动电源可在2小时内充满一部智能手机。

锌空气电池

悉尼大学的科学家认为，他们已经发现了制造锌空气电池的方法，这种方法比现有方法的成本都低得多。锌空气电池相较锂离子电池最大的优点是，锌空气电池不会着火，但它的成本很高。

悉尼大学则想办法降低成本制造了一块锌空气电池，既便宜、又安全。

智能服装

萨里大学的研究人员正在研究如何用衣服充电。这种电池叫做摩擦电纳米发电机（TENGs），能将动作转换为电能。之后，储存的电能可以用来给手机、智能手环等设备充电。

这项技术也不一定非得用在服装上，它还可以和步道结合，当人们在步道上走路时，它可以储存电能给路灯充电，或者可以将电能储存到轮胎里，给汽车充电。

可伸展电池

加州大学的工程师研发了一款可伸展的生物燃料电池，可以将汗液转换为电能。据称，从汗液中存储的电能可以点亮LED灯、使用蓝牙收音机，有朝一日将还可以为智能手表、运动手环等可穿戴设备充电。