而就在《弗蘭肯斯坦》被人們廣泛傳閱前不久，意大利物理學(xué)家Alessandro Volta（伏特）發(fā)明了第一個(gè)電池，稱(chēng)為伏打電堆。該電池通過(guò)鋅板和銅板導(dǎo)電，電解質(zhì)為鹽水，兩極被浸泡在鹽水中的布料或紙板隔開(kāi)。
如今的電池原理也大體相同。拆分電池可看出，一極是由金屬材質(zhì)構(gòu)成，比如鋰；另一極通常為碳棒。兩極之間也與伏特200年前所用的布隔板類(lèi)似：用膠封的塑料塊隔開(kāi)兩極，但仍可能有電子通過(guò)。
接線(xiàn)形成環(huán)路或通電后，電流經(jīng)過(guò)環(huán)路。像燈泡亮起、音響發(fā)聲或汽車(chē)解鎖發(fā)聲的瞬間。
當(dāng)今最受歡迎的、應(yīng)用最廣泛的是鋰離子充電電池，已有20來(lái)年的發(fā)展歷史。
市場(chǎng)
據(jù)法國(guó)知名研究機(jī)構(gòu)Avicenne Energy估計(jì)，在1990年，隨著鋰離子電池的興起，世界電池需求量接近20萬(wàn)千瓦/小時(shí)，相當(dāng)于444億節(jié)Energizer Ultimate 5號(hào)鋰電池，連起來(lái)足夠繞地球57圈。2013年，電池需求量翻了一倍。
Lux Research公司預(yù)計(jì)稱(chēng)，到2020年，僅設(shè)備供電的電池開(kāi)銷(xiāo)費(fèi)用將達(dá)266億美元，同比今年上漲近30%。其中多數(shù)需求來(lái)自于手機(jī)和平板電腦，未來(lái)六年對(duì)電池的需求量漲幅將超過(guò)45%。交通工具的電池開(kāi)銷(xiāo)，比如電動(dòng)車(chē)，將會(huì)增至209億美元。
電池市場(chǎng)利潤(rùn)如此豐厚，許多研究人員也在加緊研發(fā)步伐，但成果甚微。
再者，幾乎所有大型研發(fā)機(jī)構(gòu)都轉(zhuǎn)向研究電動(dòng)車(chē)和電網(wǎng)領(lǐng)域了。 比如科技巨頭IBM，在美國(guó)加州圣何塞市擁有一支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)電池技術(shù)。2009年， IBM斥資50萬(wàn)美元打造“電池500”項(xiàng)目：研發(fā)一款電池，能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)500英里之遠(yuǎn)。能一次性從舊金山開(kāi)到洛杉磯，還會(huì)有電量剩余。
該項(xiàng)目中的電池并非利用了鋰離子電池中常見(jiàn)的碳棒和其它金屬，他們稱(chēng)之為鋰—空氣電池，原理是在容器內(nèi)注滿(mǎn)空氣，與金屬鋰相互作用產(chǎn)生電能。如果項(xiàng)目測(cè)試成功，該款新電池的重量要比普通電池輕一半。
但鋰—空氣電池有個(gè)限制條件：持續(xù)供能和重復(fù)充電要求注入沒(méi)有雜質(zhì)的純凈空氣。而我們呼吸的空氣往往有污染物和水分。IBM電池研究員Winfried Wilcke稱(chēng)：“我們需要機(jī)器來(lái)凈化空氣，由此會(huì)增加電池的體積、重量及復(fù)雜度?！?/p>
麻省理工學(xué)院和德克薩斯大學(xué)的研究員們?cè)诳紤]硅、硫和鈉材料。但其中多數(shù)的研發(fā)首要考慮為汽車(chē)設(shè)計(jì)電池。要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)為消費(fèi)電子產(chǎn)品供能尚需幾年。
在鋰離子電池的研發(fā)方面，今年七月斯坦福大學(xué)稱(chēng)他們已設(shè)計(jì)出一款純鋰電池，能儲(chǔ)存更多能量，但仍有待完善。
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