鉅大LARGE | 點擊量：714次 | 2021年10月13日
微電池有望“讀秒充電”，還不會爆炸
如今智能手機電池電量有限，往往只夠一天上班時用。當手機電量低充電時又要數個小時才能充滿，而長時間充電或通話時，手里使用的鋰離子電池甚至有爆炸的危險。
不過，隨著三維微電池技術研發的不斷突破，上述問題未來都有可能迎刃而解。
澎湃新聞從南京理工大學獲悉，該校格萊特納米科技研究所夏暉課題組取得了國內在三維納米電極的制備方法上的最新突破，我國超級微電池研發有了自己的技術儲備。
據澎湃新聞了解，該研究成果論文已發表在Nature系列雜志《NPGAsiaMaterials》（《自然—亞洲材料》）上。
課題負責人夏暉副教授告訴澎湃新聞，三維微電池是指擁有三維納米結構的新式薄膜微電池。和普通的鋰離子電池相比，二者在結構上相同，都是由正負極和電解質構成，最大的差異是在于材料。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
差別于普通的鋰離子電池，微電池是以薄膜形式依次沉積，整個電池的厚度只有10—20微米，能設計成任意形狀和大小集成在IC卡電路中，可快速充電并且能循環充放電達上萬次。
因為采用了固態電解質，三維薄膜微電池完全防止了傳統鋰離子電池的爆炸風險。同時將電池使用溫度從現有的50提高到100以上。
“和電子元件在技術提升下尺寸越來越小相比，現在使用的電池技術沒有跟上這場賽跑，三維納米微電池將能改變這一切。”
在夏暉看來，當前人們在使用電池時仍要在功率和電量間做選擇，像手機采用的電池容量比較大，功率密度低，充放電速度慢，而超級電容器是功率密度大，但容量小，能量密度低，充放電速度快。
如何兼具高能量密度和高功率密度一直是電池界要解決的難題。而夏暉課題組則兼顧了上述“兩難”，也就是，在單位面積比能量密度新增的同時，同樣能實現快速充放電。
據了解，自20世紀90年代后歐美國家的薄膜微電池研發已取得了階段性成果，如今實現了小規模批量生產，在超級智能卡（如可視銀行卡）、電子標簽、微電子機械系統（MEMS）、植入型醫療裝置、微型傳感器以及微型技術裝備上應用前景廣闊。
據市場研究公司NanoMarkets發表的研究報告預測，2015年全球微電池市場價值將超過53億美元。
另外，澎湃新聞注意到，美國伊利諾斯州大學的科學家2013年曾研制出一種超級微電池，該微電池的功率是鋰離子電池的1000倍，一旦完成民用研發，理論上未來一部信用卡厚度的手機所需充電時間不到1秒鐘。在未來微電池技術革新之下，人們或許不再要擔心手機沒電了，因為“讀秒充電”將成為現實。
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