雖然智能手機、甚至智能可穿戴設備正變得越來越先進，但它們仍然受到電力的限制。電池已經幾十年沒有進步了。但我們正處于權力革命的邊緣。

大型科技公司和汽車公司都非常清楚鋰離子電池的局限性。雖然芯片和操作系統在節能方面變得越來越高效，但在充電之前，智能手機的耗電量仍然只有一兩天。幸運的是，大學也參與其中。

雖然我們可能還需要一段時間才能從手機中擺脫一周的生活，但開發進展良好。我們已經收集了所有最好的電池發現，可能很快就會與我們，從空中充電到超高速30秒再充電。希望您很快就能在您的小工具中看到這種技術。

金屬納米線的電池

加州大學歐文分校(UniversityofCaliforniaIrvine)的科學家們已經成功破解了能夠承受多次充電的納米線電池。其結果可能是未來的電池不會死亡。

納米線比人的頭發細一千倍，為未來的電池提供了巨大的可能性。但它們總是在充電時壞掉。這項發現利用凝膠電解質中的金納米線來避免這種情況。事實上，這些電池在3個月內進行了超過20萬次的充電測試，沒有顯示任何退化。

固態鋰離子

固態電池傳統上提供穩定性，但以電解質傳輸為代價。豐田公司的科學家們發表了一篇論文，介紹了他們對一種使用硫化物超離子導體的固態電池的測試。所有這一切都意味著一個優秀的電池。

其結果是，這種電池可以在超級電容器的水平上工作，在短短7分鐘內完全充電或放電——這使得它非常適合汽車。因為它是固態的，這也意味著它比現在的電池更穩定和安全。固態單元還應該能夠在零下30攝氏度和最高100攝氏度的環境下工作。

電解液材料仍然會帶來挑戰，所以不要指望很快就能在汽車上見到這些材料，但這是朝著更安全、更快充電電池的正確方向邁出的一步。

Grabat石墨烯電池

石墨烯電池有潛力成為目前最優秀的電池之一。Grabat公司已經開發出一種石墨烯電池，可以為電動汽車充電后提供長達500英里的行駛里程。

研發公司Graphenano表示，這種電池可以在幾分鐘內充滿電，充放電速度是鋰離子電池的33倍。對于像汽車這樣需要大量電力才能快速駛離的車輛來說，放電也是至關重要的。

目前還不清楚Grabat電池是否用于任何產品，但該公司已經為汽車、無人機、自行車甚至家庭提供了電池。

激光制造的微型電容器

未來的電池大合集：以秒為單位充電，持續數月，通過空氣供電

萊斯大學的科學家們在微型超級電容器方面取得了突破。目前它們的制造成本很高，但使用的激光可能很快就會改變。

通過使用激光將電極圖案燒成塑料片，制造成本和工作量大幅下降。這種電池的充電速度是普通電池的50倍，放電速度甚至比超級電容器還要慢。它們甚至很堅硬，在測試中彎曲超過10,000次后仍能工作。

泡沫電池

Prieto相信電池的未來是3D的。該公司利用其使用銅泡沫襯底的電池成功地解決了這一問題。

這意味著，由于不含易燃電解質，這些電池不僅更安全，而且壽命更長，充電速度更快，密度是現有電池的5倍，制造成本更低，體積也更小。

Prieto的目標是首先將電池放在可穿戴設備等小物件上。但它說，電池可以擴大規模，這樣我們就可以在未來的手機甚至汽車上看到它們。

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JenaxJ。柔性電池的發展使可彎曲的小玩意成為可能。這種像紙一樣的電池可以折疊并且防水，這意味著它可以集成到衣服和可穿戴設備中。

這款電池已經被制造出來，甚至已經進行了安全測試，包括折疊超過20萬次而不會失去性能。

uBeam使用超聲波來傳輸電能。電能被轉換成聲波，人類和動物聽不到，聲波被傳輸，到達設備后又被轉換回電能。

uBeam的概念是由25歲的天體生物學畢業生MeredithPerry偶然發現的。她創辦了一家公司，可以用5毫米厚的平板在空中為電子產品充電。這些發射器可以掛在墻上，也可以做成裝飾性的藝術品，將能量傳送到智能手機和筆記本電腦上。這些小玩意只需要一個薄接收器就可以接收電荷。

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StoreDot是特拉維夫大學納米技術系的一個初創企業，它開發了StoreDot充電器。它與目前的智能手機配合使用，使用的生物半導體是由天然有機化合物多肽(氨基酸的短鏈)制成的，而多肽是蛋白質的組成部分。

這款充電器可以在60秒內為智能手機充電。該電池由“包裹在多層安全保護結構中的不可燃有機化合物，防止過電壓和加熱”，所以爆炸應該沒有問題。

該公司還透露，計劃為電動汽車制造一種電池，可在5分鐘內充電，續航里程可達300英里。

目前還不清楚StoreDot電池何時能在全球范圍內上市——我們預計它們將在2017年上市——但我們預計它們何時會變得非常受歡迎。

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阿爾卡特公司展示了一款屏幕上帶有透明太陽能電池板的手機，用戶只需將手機放在陽光下即可充電。

雖然在一段時間內還不太可能上市，但該公司希望它能在一定程度上解決電池電量不足的日常問題。與普通太陽能電池板一樣，這款手機也可以使用直射陽光和標準照明燈。

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一輛汽車一次充電就能行駛1100英里。這個超級范圍的秘密是一種叫做鋁空氣的電池技術，它使用空氣中的氧氣來填充陰極。這使得它比充滿液體的鋰離子電池輕得多，給汽車提供了更大的行駛距離。

聲動力

英國的研究人員已經制造出一款手機，可以使用周圍大氣中的環境聲音進行充電。

這款智能手機采用了壓電效應原理。納米發電機可以收集周圍的噪音并將其轉化為電流。

納米棒甚至能對人類的聲音做出反應，這意味著健談的手機用戶實際上可以在通話時為自己的手機充電。

PowerJapanPlus已經宣布了一項名為Rydendualcarbon的新電池技術。它不僅比鋰電池使用時間更長，充電速度更快，而且可以在制造鋰電池的工廠生產。

這種電池使用的是碳材料，這意味著它們比目前的替代品更可持續、更環保。這也意味著電池的充電速度將是鋰離子的20倍。它們還將更耐用，可以持續3000次充電，而且更安全，發生火災或爆炸的幾率更低。

沙粒電池的使用壽命是普通電池的三倍

這種可替代的鋰離子電池使用沙子，其性能是現有電池的三倍。

電池仍然是鋰離子電池，就像你在智能手機上看到的那樣，但它使用的是沙子，而不是陽極中的石墨。這意味著它不僅性能好三倍，而且成本低，無毒環保。

現在來看科學部分。加州大學河濱分校(UniversityofCaliforniaRiverside)的科學家們研究納米硅已經有一段時間了，但它的降解速度太快，很難大量生產。通過使用沙子，它可以被凈化，粉末狀，然后與鹽和鎂研磨，然后加熱去除氧氣，產生純硅。這是多孔和三維的，有助于性能，潛在的，電池的壽命。

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鈉電池

日本科學家正在研究一種不需要鋰的新型電池，就像你的智能手機電池一樣。這些新型電池將使用鈉——地球上最常見的材料之一，而不是稀有的鋰——它們的效率將是傳統電池的7倍。

自上世紀80年代以來，鈉離子電池的研究一直在進行，試圖找到一種比鋰更便宜的替代品。通過使用地球上第六常見的元素鹽，電池可以變得更便宜。未來5到10年，預計智能手機、汽車等領域的電池將開始商業化。

Upp氫燃料電池便攜式充電器現已上市。它使用氫氣為你的手機供電，讓你遠離網絡，同時保持環境友好。

一個氫電池可以為一部手機充5次電(每部25瓦時)。唯一的副產品是水蒸氣。一個USB類型的插座意味著它將充電大多數USB設備與5V,5W,1000mA輸出。

鋰離子電池過熱、著火甚至爆炸的情況并不少見。三星GalaxyNote7的電池就是一個很好的例子。斯坦福大學的研究人員研制出了內置滅火器的鋰離子電池。

這種電池有一種叫做磷酸三苯酯的成分，通常在電子產品中用作阻燃劑，它被添加到塑料纖維中，以保持正極和負極之間的距離。如果電池的溫度上升到150攝氏度以上，塑料纖維就會融化，三苯基磷酸鹽就會釋放出來。研究表明，這種新方法可以在0.4秒內阻止電池著火。

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不會爆炸的電池

鋰離子電池的正極和負極層之間夾有一層易揮發的液體電解質多孔材料層。馬薩諸塞州塔夫茨大學的研究員邁克·齊默爾曼(MikeZimmerman)開發了一種鋰離子電池，這種電池的容量是鋰離子電池的兩倍，但沒有固有的危險。

齊默爾曼的電池薄得令人難以置信，比兩張信用卡略厚，用一種具有類似性能的塑料薄膜交換電解液。它可以承受穿刺、撕碎，也可以暴露在高溫下，因為它不易燃。在這項技術投入市場之前，還有很多研究工作要做，但最好知道還有更安全的選擇。

液流電池

哈佛大學的科學家們開發了一種電池，可以將其能量儲存在溶于中性pH水中的有機分子中。研究人員表示，與目前的鋰離子電池相比，這種新方法可以讓流動電池持續更長時間。

我們不太可能在智能手機等類似設備上看到這種技術，因為與流動電池相關的液體溶液儲存在大水箱中，越大越好。人們認為它們是儲存風能和太陽能等可再生能源的理想方式。

事實上，斯坦福大學的研究已經在流動電池中使用液態金屬，并取得了潛在的巨大成果，聲稱其電壓是傳統流動電池的兩倍。研究小組認為，這可能是一種儲存間歇性能源(如風能或太陽能)的好方法，可根據需要迅速釋放到電網中。

IBM和蘇黎世ETH已經開發出一種更小的液體流動電池，這種電池有可能用于移動設備。這種新型電池聲稱不僅可以為組件供電，還可以冷卻組件。這兩家公司已經發現了兩種能夠勝任這項任務的液體，它們將被用于一種每平方厘米可產生1.4瓦電力的系統，其中1瓦的電力用于為電池供電。

總部位于牛津的ZapGo公司已經開發并生產出了第一款碳離子電池，現在可以供消費者使用了。碳離子電池結合了超級電容器的超快充電能力和鋰離子電池的性能，同時完全可回收利用。

該公司的powerbank充電器可以在五分鐘內充滿電，然后在兩小時內給智能手機充滿電。

悉尼大學的科學家們相信，他們找到了一種制造鋅空氣電池的方法，這種方法比目前的方法便宜得多。鋅空氣電池被認為優于鋰離子電池，因為它們不會著火。唯一的問題是它們依賴昂貴的組件來工作。

悉尼大學已經成功制造出一種鋅空氣電池，不需要昂貴的部件，而是有一些更便宜的替代品。更安全、更便宜的電池即將問世!

薩里大學(UniversityofSurrey)的研究人員正在開發一種能讓你把衣服當作動力來源的方法。這種電池被稱為摩擦納米發電機(TENGs)，可以將運動轉化為儲存的能量。儲存的電能可以用來為手機或Fitbit健身追蹤器等設備供電。

這項技術不僅可以應用在衣服上，它還可以集成到人行道上，所以當人們經常走過它的時候，它可以儲存電能，然后用來為streelamps供電，或者用在汽車輪胎上，這樣它就可以為汽車供電。

位于圣地亞哥的加利福尼亞大學的工程師們開發了一種可伸縮的生物燃料電池，這種電池可以通過汗液發電。據稱，產生的能量足以為led和藍牙收音機供電，這意味著有一天它可以為智能手表和健身追蹤器等可穿戴設備供電。

三星(Samsung)已成功研發出“石墨烯球”，能夠將其現有鋰離子電池的容量提高45%，充電速度是現有電池的5倍。三星表示，基于石墨烯的新電池可以在12分鐘內充滿電，而目前的電池大約需要1小時。

三星還表示，除了智能手機，它還有其他用途。三星表示，它可以用于電動汽車，因為它可以承受高達60攝氏度的高溫。

華威大學WMG的科學家們開發了一項新技術，可以讓當前鋰離子電池的充電速度達到當前推薦充電速度的5倍。這項技術不斷地測量電池的溫度，比目前的方法精確得多。

科學家們發現，事實上，電流電池可以在不影響性能或過熱的情況下被推到推薦的極限。也許我們根本不需要其他提到的新電池!