近来频频发生的笔记本电脑着火事故,使电池问题引起了各方高度关注。事件的起因是索尼公司(Sony,下称索尼)在生产过程中存在问题而造成600多万块电池被召回。当事件明朗化以后,人们仍然需要面对这个不争的事实—电池的电能问题还在牢牢地束缚着我们,数字化作业或游戏的能力因此也受到很大限制。更不幸的是,近年来这种状况没有多大改观。电池能量与用户的需求相比,还相距甚远,并且缺乏重大突破—尽管这些设备的电池供电能力比以前已有了一定的提高。
移动设备电池是一个亟待突破的技术领域。因此,一些专家认为,消费电子产品、笔记本电脑和通信行业等应该从现有电池的概念框架跳出来,用新型替代技术来给便携式移动设备供电。他们的一些想法确实异想天开。例如给手机装块氢燃料电池,再如给黑莓(BlackBerry)PDA上安装一个小型燃气涡轮引擎等。这些概念很超前,但是若要摆脱每隔几小时就得充电的束缚,进行类似这样的大胆试验却是必要的。
芯片上的涡轮引擎
麻省理工学院(MIT)的研究人员正在进行试验,借助于微电子机械系统在电力领域的不断发展,在硬币大小的硅芯片内部建立微型燃气涡轮引擎。这种装置的持续供电时间相比同等重量的电池要长10倍,开发人员就这样创造出了一种体积更小的发电机。这个微处理引擎模型由6片粘合在一起的硅晶片组成,其中压缩机、燃烧室、旋转涡轮和其他必需的功能模块被固化在独立的硅层中。燃料和空气会在微小的燃烧室里混合并燃烧。微型材料做成的涡轮叶片以每秒两万转的速度高速旋转。
“我们已经证实所有零件均能正常工作。”麻省理工学院航空航天系教授艾伦•爱泼斯坦(AlanEpstein)说,“现在面临的挑战就是让它们协同作战,即整合组在一起。”爱泼斯坦预测说,这个发电模型一年之内可以展示。不过要想投入商用的话,它还得再花费3年甚至更久的时间。
即使这种电源得以完善,它也得跨过阻挡在电池替代技术前面的障碍。如果它的价格就像现在的电池这样便宜,那么它能够达到每年数亿块电池的产量吗?人们会愿意在口袋或钱包里头揣个内燃机吗?
氢燃料电池是即将诞生的另一款替代产品。亚利桑那州立大学(ArizonaStateUniversity)的化学家堂•吉尔瓦西奥(DonGervasio)正在研究一种氢燃料电池,它使用浓度为30%的硼氢化物的混合物溶液,产生出比同等体积溶液—氢更高级的富氢。他解释说,这种硼氢化物溶液比传统的燃料电池更加稳定,也更加安全一些。
“我们正在制造一个硼氢化物容器,在里面即使点燃火柴也可以轻易熄灭。”吉尔瓦西奥表示。可以看出他很关心这个任何新型电源都会面临的安全问题。溶液流经钌元素制成的催化剂时释放出氢,然后穿过一层薄膜,同燃料电池中的氧气相结合,从而产生电力。
这种办法必须得克服一些阻碍。