認真!? 這樣是超小型核能電池吧 #莫忘BadBlood
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團隊認為並不用憂心放射性污染等問題,團隊有製做出既便宜、沒有放射性的碳-12 鑽石外殼,不僅可以防止輻射外洩,也能充當超級硬的防護盔甲, 因此做成電池也不用擔心各種撞擊、電池的輻射還比人體少。據報導,團隊將奈米鑽石材料層層堆起後,再與微型整合電路板、小型超級電容組合後,就能依設計製成 AA、AAA、18650、2170 等各式電池。
NDB 認為與其說是電池,不如說是微型發電機,畢竟它不需要充電。團隊表示,奈米鑽石電池應用廣泛,智慧型手機、電動車為基本,更能當作心律調整器等各種植入性電子儀器的供電核心,奈米鑽石電池使用壽命長,就不需要再動刀特定更換儀器電池。
公司創辦人兼執行長 Neel Naicker 也舉例,如果 iPhone 使用這種電池,雖然電池大小跟原本的鋰離子差不多,但我們不需要每天幫手機充電,可能只要一週、一個月甚至幾十年充電一次。如果用在電動車上,那麼電池在 90 年內都可以維持超高功率密度。
同時也有10000部Youtube影片,追蹤數超過2,910的網紅コバにゃんチャンネル,也在其Youtube影片中提到,...
手機 改 超級電容 在 BennyLeung.com Facebook 的最佳貼文
【HK01】鋰離子電池見末路 新電池開發競賽展開
當手機已從「大哥大」演變到智能電話,鋰離子電池面世廿多年來卻大同小異,離技術瓶頸極限不遠。5G、電動車、太陽能電網、飛天車(flying cars)等各種未來潮流紛紛湧至,正需要一場電池革命來支持。
種種問題使現有的鋰離子電池逐漸走到盡頭,難以應付未來的科技潮流。科學界、業界、初創公司等各有進路,針對不同元件,以不同新材料來徹底改造鋰離子電池。
方向一:鋰矽電池
矽(silicon)是其中一種備受看好的材料,前Tesla員工貝迪基夫斯基 (Gene Berdichevsky) 創立的Sila Nanotechnologies就用矽來着手改善石墨陽極:「在六、七年前開始已看到石墨的局限,現時它在電池的熱動能基本上已發揮至極限。」從結構上來說,每個矽原子可與四個鋰離子結合,作為陽極材料,與相若重量的石墨相比,可儲存十倍數量的鋰離子。但這種優勢亦帶來另一難題,正因為能儲存更多的鋰離子,矽陽極會因而劇烈膨脹最高達400%,充電時會自行毀爛。
針對這個難題,Sila聲稱已找到解決方法。貝迪基夫斯基說經過三萬次嘗試,他們成功創造出一種微米級大小的球體結構,充電時的膨脹只會在結構內部發生,外部不受影響。Sila的技術獲德國車廠BMW青睞,計劃在2023年於部分電動車上使用這種物料,並預期可增加10至15%電池能量。事實上,特斯拉現時的電池陽極已添加了少量的矽,除Sila之外,Enevate、Enovix等初創公司也以矽來開發電池。
方向二:鋰硫電池
鋰硫電池是另一股開發潮流,即利用硫(sulphur)作為電池陰極。電池專家史尼迪卡(David Snydacker)說:「鋰硫電池雖然每公升能量不算很好,但硫陰極勝在夠輕。」不過,這種電池重複充電時會在陰極中產生「枝晶」(dendrites),有可能穿過隔膜接觸陽極,造成短路。
索尼(Sony)聲稱已解決這個問題,並預計於2020年推出使用鋰硫電池的電子產品至市場。同樣針對陰極改良的還有古迪納夫的學生葛蕾(Clare Grey),她正着手研製鋰空氣(Lithium-air)電池。理論上,這種電池可有更高的能量密度,但現階段即使在實驗室也無法穩定地充電,充電次數也有限,遑論在現實中使用。
方向三:固態電池
對於這些進路, 美國電池初創公司Ionic Materials創辦人齊默爾曼(Mike Zimmerman) 認為固態電池(solid-state battery)才是最終答案:「很多人在研究改良不同的陰極、陽極,但對電池發展最大的阻力是電解質,也正是我們努力改進之處。」所謂固態電池,即把現時電池的電極或液態電解質,以一種聚合物的固態材質取代,如玻璃或陶瓷等,這樣做最大好處是電池體積較小且容量高,比現時液態的鋰離子電子更便宜和不易燃外,理論上也更快和更長壽。「同樣容量下,固態電池可提供雙倍能量。第一波固態電池應可在無人機中看到。」史尼迪卡說。
中國飛天車公司億航(Ehang)的共同創辦人熊逸放則補充:「固態電池展現出很高的能量密度,可延長飛行器具的電池壽命,但其他性能例如發電能力仍有待改進。」固態電池何時能推出市面仍屬未知之數,豐田(Toyota)車廠便承認在量產固態電池時仍有些問題尚待解決,另一日本車廠日產(Nissan)的研發及工程高級副總裁淺見孝雄今年4月時更說:「所有固態電池,大致上都仍處於早期研究階段,現階段『實際上是零』。」
方向四:超級電容
在更遠的將來,電池可能不再止於鋰離子。英國初創公司ZapGo正以碳來研製電池,靈感來自超級電容(Supercapacitor)。有別於鋰離子電池所使用的化學方法,電容儲電以物理方式用電場儲電,就像氣球上的靜電。由於不涉及化學反應,電池不會像鋰離子電池般因長年累月充電和發電而快速耗損,故較為長壽。ZapGo創辦人禾拉(Stephen Voller)聲稱其電池可承受10萬次放電,是鋰離子電池的100倍,每天充電的話相當於可用30年。
不過,超級電容儲電量不及鋰離子電池,亦很快無電,鋰離子電池充電後能儲電長達兩周,超級電容則只有幾小時。能源儲存科學家海格特(Donald Highgate)就認為兩者可互補,未來手機可以既有一、兩分鐘快速充電,又有鋰離子電池作後備:「若有快速充電功能,你可以在攪拌咖啡時,讓手機在感應線圈上充電。」但要這樣做,需要對充電器作出修改,因為傳統鋰離子電池的充電設計是刻意減慢充電速度以防止起火,而ZapGo或任何超級電容系統則需要與之相反的充電器。
ZapGo現時仍不夠能量推動一部手機,禾拉預計要到2022年或「iPhone 15」推出時才能面世。然而,包括戴森設計工程學院(Dyson School of Design Engineering)谷巴(Sam Cooper)在內的一些專家質疑,電器商對這種長壽電池是否感興趣:「對手機製造商來說,有很強的經濟誘因讓他們的手機在推出下一代時就『死亡』。」
一枚鋰離子電池造就了一個科技時代,這場最新的電池研發競賽鹿死誰手仍言之過早,但勝出者很可能會改寫出另一個科技時代。
#科技
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【石墨烯新材料革命與香港經濟轉型】-劉夢熊
香港97回歸二十餘年來,經濟結構畸形,過度集中於房地產業和金融業,製造業空洞化而無力升級換代,加上泛政治化傾向有增無已,政爭連場,內耗不止,社會核心競爭力日漸下降。改革開放之初,深圳的國民生產總值只相當於香港0.3%,但到去年深圳GDP已超過香港,一場典型的龜兔賽跑香港竟然「完敗」收場!而深圳之贏很大程度上贏在科技創新,香港之輸卻輸在經濟轉型得個「講」字!
經濟轉型 ,是香港特區政府到廣大市民心中之痛,口號叫了20年而白卷交足20年!什麼「數碼港」、「科技港」、「中藥港」、「花卉港」……全部落空,到頭來仍是炒樓炒股「塘水滾塘魚」!
香港經濟轉型20年來想解決而未解決,想實現而未實現,除了「議而不決,決而不行」、「缺乏長遠發展的科學規劃」等主觀因素外,一直未有找到合適的經濟轉型產業切入點則是客觀原因。
如今,香港經濟轉型終於找到「突破口」了!這個「突破口」就是石墨烯新材料革命!
石墨烯是人類迄今為止發现的最薄的二維材料,其厚度相當於一條頭髮的二十萬分之一,具有奇異的透光、導熱、導電性能,機械強度比鋼鐵強200倍。近年科學界研究顯示,「石墨烯+」可以覆蓋基礎研究、高頻電子器件、手機電動車電池、超級電容器、電腦芯片、導熱材料、鋼材強固、塑料變性、航天航空儀器、醫療器械、纖維改性、污水處理、海水化淡等等諸多產業,衍生數以千計產品,被譽為「黑金」和「新材料之王」。
那麼,石墨烯科技又因何與香港經濟轉型扯上關係呢?原來全世界、全中國的石墨烯製備碰上「瓶頸」:就是在實驗室提取石墨烯的方法成本昂貴且產量稀少,不足以應用於廣泛工業生產;而可以大規模生產石墨烯的「氧化還原法」卻又大量消耗強酸、強碱,造成嚴重環境污染。在石墨烯製備業者大嘆「雲橫秦嶺家何在,雪擁藍關馬不前」之際,一批全部由中國香港人組成的科學家卻在獅子山下群策群力、埋頭苦幹,在「物質電子相位科學理論」指導下,發明了「多相量子自耦反應法」,創造出世界第一條石墨烯智能生產線,毋須強酸強碱,實現零排放、零污染、低成本、大規模生產出高純度、晶格穩定的石墨烯。對於在市場上以「克」論價的石墨烯,香港科學家發明的每條自動化生產線年產達100噸;與現行市場同級產品相比,售價可以便宜十分之九!打個比喻,香港科學家首創的石墨烯生產線生產的「麵粉」價廉物美,抓住了「源頭」,「石墨烯+」應用的各類「麵包」、「餅乾」、「蛋糕」、「杯面」等中下游產業、產品自然「綱舉目張」!香港眾多手機、電動車電池、電腦、電容器、塗料、纖維、濾波音響系統、機油、太陽能薄膜等企業結合了功能性石墨烯新材料,核心技術得以升級換代,競爭力突飛猛進,便可「石頭成翡翠」;即使造紙業、電鍍業等高污染傳統製造業,也可以應用石墨烯科技作污水處理而由「夕陽」變「朝陽」!「一馬當先,萬馬奔騰」。香港向高科技、高附加值方向經濟轉型便真正落到實處!
再者,回歸以來,香港經濟結構太側重於樓市股市,貧富懸殊惡化,樓價不斷攀升,年青人就業選項狹窄,向上流動機會渺茫,創業難、置業難、成家難,造成對現實不滿,成為社會不安定因素。而石墨烯具備科技先進性和應用廣泛性,「多相量子自耦反應法」發明團隊樂意配合港府輔導青年就業政策,以多項功能性石墨烯發明專利培訓立志科技創業的大學畢業生和年青人,待他們掌握原理和技術後,協助他們參與接企業科研攻關合同,接廠商加工訂單,如此一來,「錢途」無限,向上流動有望,自然「聚精會神搞建設,一心一意謀發展」。常言「有頭髮怎麼會做癩痢」?青年人專致科技創業發家,不再受「違法達義」誤導,社會就日趨和諧穩定就有保障!
石墨烯生產製備「國之重器」由香港本地科學家掌握,既是「一國兩制」優勢的體現,也是香港經濟轉型的契機!關鍵是香港特區政府必須徹底改變「議而不決,決而不行」、「缺乏長遠發展科學規劃」的老毛病,把握這個「可遇不可求」的難得機遇,在政策上配套支持!
經過回歸20年的風風雨雨,香港在政爭內耗中已失去太多,落後太多,欠賬太多。以石墨烯新材料革命為突破口推動香港經濟轉型,是香港發展發濟、改善民生天大機遇!珍惜、把握好這一機會,令香港經濟轉型由夢想變為現實,是港人的心願!