微电池有望“读秒充电” 市场价值将超过53亿美元

在未来微电池技术革新之下，人们或许不再需要担心手机没电了。

如今智能手机电池电量有限，往往只够一天上班时用。当手机电量低充电时又需要数个小时才能充满，而长时间充电或通话时，手里使用的锂电池甚至有爆炸的危险。

不过，随着三维微电池技术研发的不断突破，上述问题未来都有可能迎刃而解。

澎湃新闻从南京理工大学获悉，该校格莱特纳米科技研究所夏晖课题组取得了国内在三维纳米电极的制备方法上的最新突破，中国超级微电池研发有了自己的技术储备。
   据澎湃新闻了解，该研究成果论文已发表在Nature系列杂志《NPG Asia Materials》（《自然—亚洲材料》）上。

课题负责人夏晖副教授告诉澎湃新闻，三维微电池是指拥有三维纳米结构的新式薄膜微电池。和普通的锂电池相比，二者在结构上相同，都是由正负极和电解质构成，最大的差异是在于材料。

区别于普通的锂离子电池，微电池是以薄膜形式依次沉积，整个电池的厚度只有10—20 微米，能设计成任意形状和大小集成在IC卡电路中，可快速充电并且能循环充放电达上万次。

因为采用了固态电解质，三维薄膜微电池完全避免了传统锂离子电池的爆炸风险。同时将电池使用温度从现有的50 提高到100 以上。“和电子元件在技术提升下尺寸越来越小相比，现在使用的电池技术没有跟上这场赛跑，三维纳米微电池将能改变这一切。”

在夏晖看来，当前人们在使用电池时仍要在功率和电量间做选择，像手机采用的电池容量比较大，功率密度低，充放电速度慢，而超级电容器是功率密度大，但容量小，能量密度低，充放电速度快。

如何兼具高能量密度和高功率密度一直是电池界要解决的难题。而夏晖课题组则兼顾了上述“两难”，也就是，在单位面积比能量密度增加的同时，同样能实现快速充放电。

据了解，自20世纪90年代后欧美国家的薄膜微电池研发已取得了阶段性成果，如今实现了小规模批量生产，在超级智能卡（如可视银行卡）、电子标签、微电子机械系统（MEMS）、植入型医疗装置、微型传感器以及微型国防技术装备上应用前景广阔。

据市场研究公司NanoMarkets发表的研究报告预测，2015年全球微电池市场价值将超过53亿美元。

另外，澎湃新闻注意到，美国伊利诺斯州大学的科学家2013年曾研制出一种超级微电池，该微电池的功率是锂电池的1000倍，一旦完成民用研发，理论上未来一部信用卡厚度的手机所需充电时间不到1秒钟。在未来微电池技术革新之下，人们或许不再需要担心手机没电了，因为“读秒充电”将成为现实。