可打印的柔性电池 才是可穿戴设备的救星?


 

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    让我们的手表变成智能手表,让我们的眼镜变成智能眼镜,让我们的项链变成智能项链,抑或其它穿在身上的东西变得智能化。不过,在享受网络、智能的便利外,我们也忍受着痛苦,原本只需要半年一年才换一次电池的手表,现在一天就需要充电一次;原本不必担心眼镜的能源问题,现在居然也需要担心起来。

   
如何解决可穿戴设备的电力短缺问题?此前有人提出,要把柔性电池塞进智能手表的表带里,为智能手表提供额外的电力,让可穿戴设备拥有更高的使用时长,缓解用户的痛苦。实际上,消费者早已明了智能设备带来的好处和坏处,智能手机就是典型的例子——原本可以使用 3 到 4 天的功能手机,换成智能手机后,只能使用 1 天或半天。我至今还清晰记得父辈对飞利浦手机的推崇。

   
现在,关于柔性电池的研发,已有多家初创公司涉足。根据 MIT Technology Review 的报道,加州又出现一家以研发柔性、可反复充电的电池为主的初创公司 Imprint Energy。他们已经在测试超级薄的锌电池,希望最终能够把电池卖给可穿戴设备、医疗器械、智能标签、环境传感器的制造商们。

   
Imprint Energy 的技术,主要来自联合创始人克里斯汀·何(Christine Ho)毕业时在加州大学伯克利学院取得的研究成果:当时她与日本的一名研究人员,使用 3D 打印机生产出极其微小的锌电池颗粒。

 

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    作为一种金属,锌相比锂更加稳定,不容易发生化学反应。在电解质当中,从微观层面观察,锌会呈现出像树枝一般的形态,从一个电极蔓延到另外一个电极,缩短电池电量。克里斯汀·何则开发出一种固态聚合物电解质,以避免这种问题。这种电解质还增强了锌电池的稳定性,以及反复充电的的能力。

   
另一名公司联合创始人布鲁克斯·金凯(Brooks Kincaid)称,锌电池融合了薄膜锂电池以及印刷电池的优点。现在的薄膜锂电池可以反复充电,不过因为包含了易起反应的物质,限制它的储电能力,而且制造起来十分昂贵。印刷电池制造起来很便宜,而且拥有很高储电能力,但无法反复充电。换言之,Imprint Energy 所研发的锌电池,既能制造成薄膜的样子,又可以反复充电力,而且拥有很高的储电能力。

   
到底 Imprint Energy 研发的锌聚合物锌电池电池的柔韧度如何?克里斯汀·何称,现在并没有评测电池柔韧度的标准,所以公司采用自己的评测方法评测,结果是,当现有的柔性电池弯曲 1000 多次的时候就坏掉了,而锌电池还保持着稳定。如果锌电池达到这样的性能,那么未来它放在衣服里不会是梦想——当然,防水怎么做,又是另外一回事。

   
一个意想不到的好处是,由于锌是一种相对稳定的物质,公司在生产基于锌的电池时,不必准备防护性的生产环境,能够降低生产的成本。

   
目前,Imprint Energy 已经从 Phoenix Venture Partners、AME Cloud Ventures 两家投资公司中获得 600 万美元的投资。

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