2022-06-20
英國研究人員使用一種廣泛存在的藍綠藻為微處理器持續(xù)供電了一年，過程中只使用環(huán)境光和水。該系統(tǒng)具有以可靠和可再生方式為小型設(shè)備供電的潛力。該研究近日發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》雜志上。
該系統(tǒng)的大小與AA電池相當(dāng)，包含一種稱為集胞藻的無毒藻類，可通過光合作用自然地從太陽中獲取能量，其產(chǎn)生的微小電流與鋁電極相互作用并用于為微處理器供電。
該系統(tǒng)由普通、廉價且大部分可回收的材料制成。這意味著它可以很容易地被復(fù)制數(shù)十萬次，作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分為大量小型設(shè)備供電。研究人員表示，它在處于離網(wǎng)情況下或在偏遠地區(qū)為有用，在這些地方少量電力就可能產(chǎn)生很大益處。
該論文的聯(lián)合高級作者、英國劍橋大學(xué)生物化學(xué)系克里斯多福· 豪教授說：“不斷增長的物聯(lián)網(wǎng)需要越來越多的電力，我們認為這必須來自能夠產(chǎn)生能量的系統(tǒng)，而不是像電池一樣簡單地儲存能量。”而且這個光合設(shè)備不會像電池那樣耗盡電量，因為它不斷地使用光作為能源。
在實驗中，該設(shè)備被證實可廣泛用于為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的微處理器供電。物聯(lián)網(wǎng)是一個龐大且不斷增長的電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，每個設(shè)備只使用少量電力，通過互聯(lián)網(wǎng)收集和共享實時數(shù)據(jù)。使用低成本的計算機芯片和無線網(wǎng)絡(luò)，數(shù)十億臺設(shè)備成為該網(wǎng)絡(luò)的一部分，從智能手表到發(fā)電站的溫度傳感器。到2035年，這一數(shù)字預(yù)計將增長到一萬億臺設(shè)備，需要大量的便攜式能源。
研究人員還解釋了該設(shè)備可在自然光和相關(guān)溫度波動下的家庭環(huán)境或半戶外條件下運行的原因。藻類不需要喂食，它在光合作用時會產(chǎn)生自己的食物，盡管光合作用需要光，但該設(shè)備甚至可在黑暗環(huán)境中繼續(xù)發(fā)電，這是因為藻類在沒有光的情況下會繼續(xù)處理一些食物，而這會持續(xù)產(chǎn)生電流。
【總編輯圈點】
物聯(lián)網(wǎng)供電的復(fù)雜性，其實遠超人們想象。現(xiàn)有的解決方案很多不再適用：首先使用鋰離子電池為數(shù)以萬億計的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電已被認為不切實際，因為它需要的鋰是全球每年生產(chǎn)量的3倍；其次傳統(tǒng)光伏設(shè)備在制造材料上還有值得商榷的問題；再者物聯(lián)網(wǎng)用電可能既要有非常寬的輸入范圍，又要保持很高的效率不能讓系統(tǒng)過熱。在這種情況下，科學(xué)家將目光投向了藻類光伏電池，其未必會成為主流方案，但它為長久使用中大限度地提高性能，同時又將損耗小化帶來更多選擇。
鋰離子電池的電解質(zhì)與其它電池的有所不同，一般而言電解質(zhì)是穩(wěn)定的，但鋰離子電池是特殊的。在陽極上形成鈍化膜稱為固體電解質(zhì)界面(SEI)，其主要目的是將陰陽兩極隔開，但離子仍能通過。薄膜不僅能讓電池系統(tǒng)穩(wěn)定，而且還能延長鋰離子電池的使用壽命，但會對電池的
2022-05-19
從電池的發(fā)明到商業(yè)應(yīng)用，鋰電池的發(fā)明與商業(yè)使用要晚于干電池，但時至今日，鋰電池應(yīng)用基本占據(jù)了干電池市場。鋰電池和干電池哪個好？干電池是非循環(huán)電池，而鋰電池是循環(huán)可充電電池。它可以隨意使用。干電池一般含有汞、鉛等重金屬，因為是原電池，用完會被扔掉，容易
2022-11-01
目前，鋰離子電池中使用的負極材料一般為碳材料，如石墨、軟碳 (如焦炭等) 、硬碳等。正在探索的陽極材料包括氮化物，PAS，錫基氧化物，錫基氧化物，錫合金和納米負極材料。作為鋰離子電池的負極材料，要求具有以下基本性能：(1) 鋰離子在負極基體中的插入氧
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鉛酸電池的優(yōu)勢概況：1、鉛酸電池一般深充深放電次數(shù)小于300次，具有記憶能力，壽命在兩年左右。鉛酸電池里有液體。使用一段時間后，如果發(fā)現(xiàn)電池發(fā)熱或充電時間變短，就需要補充液體。2、一般鉛酸電池重量為16- 30kg，體積大。3、鉛酸電池中含有大量的鉛
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山木新能源：錳不容忽視的第四種電池金屬錳被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色冶金、化工、電子、電池、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。2021年全球錳消費量超過2000萬噸，其中95%以上用于鋼鐵冶金行業(yè)，鋼鐵行業(yè)用錳在錳的下游消費中占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。錳在電池行業(yè)的應(yīng)用包括鋅錳電
2022-06-20
當(dāng)電池充電時，鋰離子在電池的正電極上產(chǎn)生，產(chǎn)生的鋰離子通過電解液移動到負極。作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，微孔較多。到達負極的鋰離子嵌入在碳層的微孔中。鋰離子嵌入越多，充電容量越高。類似地，當(dāng)電池放電時(我們使用電池的過程)，嵌入在負極碳層的鋰離子會逃逸并
2022-08-15
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