未來的智慧型手機電池：提高自主性的頂級創新

未來的智慧型手機電池最終可以在不久的將來增加我們手機的自主權。由於各種革命性技術，電池不僅使用壽命更長，而且消耗更少的能量，並且可以透過電力以外的方式充電。探索未來最好的智慧型手機電池技術。

自 2000 年代末第一批智慧型手機上市以來，行動裝置已經發生了很大的發展。不幸的是，2017 年，自主性仍然是我們智慧型手機的主要弱點之一。充其量，手機仍然需要每天晚上充電，而且某些型號的手機需要用戶整天帶著充電器走來走去。如果頻繁使用，電池只需幾個小時即可放電。快速充電技術可以部分彌補這種自主性的不足，但消費者卻夢想著可以使用一週的智慧型手機無需充電。

目前，所有智慧型手機都包含鋰離子電池。這些電池充電速度快，使用壽命足以使用數年。它們的容量也是正確的，對於 Razer Phone 或華為 Mate 10 Pro 等最高階智慧型手機來說，容量可達 4000 mAh。然而，要從自主性方面的真正進步中受益，我們將不得不等待新型電池的到來。

每年，研究人員都會宣布發明革命性的新型電池技術，但公眾仍在等待改變。事實上，創新需要時間，許多人不知道鋰離子電池花了30年才開始普及。然而，以下創新將使智慧型手機的自主性在不久的將來有可能提高十倍。

石墨烯球可以讓電池容量加倍

韓國巨頭三星成功開發出石墨烯球能夠將鋰離子電池的電流容量提高45%。此外，這項創新將使智慧型手機的充電速度提高五倍。三星推出了石墨烯電池，只需 12 分鐘即可充滿電，而不是現在的 1 小時。除了智慧型手機之外，這項發明還可以為電動車充電，並且可以承受高達 60 攝氏度的極端溫度。石墨烯是目前提高智慧型手機自主性最有前景的解決方案。

人力電池利用體熱或尿液充電

未來的智慧型手機可以利用人力充電。例如，運動產生的能量被用作科學演示的一部分，為 12 個 LED 燈泡供電。由於隱藏在矽膠奈米柱下的 50 奈米金膜，摩擦力被轉化為能量。不幸的是，目前該技術更適合連網手錶，因為設備必須與皮膚接觸。

同時，比爾蓋茲基金會的研究人員成功開發了一種系統，可以從人類尿液中收集足夠的能量來為智慧型手機充電。這種革命性的系統被稱為微生物燃料電池，它將使我們能夠以最自然的方式為手機充電。只需在智慧型手機中為此目的提供的導管中小便即可為其充電，這也可以解決緊迫的衝動問題。很難想像還有比這更生態的技術了。消費者是否願意在公共場合小便以避免電池故障還有待觀察。

打電話時聲音電池充電

一項非常有趣的創新是能夠直接利用我們周圍的能源為我們的智慧型手機供電。我們顯然可以想到太陽能電池，但其他非常有趣的發明也在開發中。例如，研究人員已經成功開發出基於聲音和奈米發電機的電池。這些革命性的電池可能是只需說話即可充電。因此，智慧型手機會在用戶通話時充電。

麻省理工學院的科學家也設法收集能量來自大氣中的水。到目前為止，他們只成功地創造了一微瓦的潛力，這可能看起來很小。然而，透過結合這些不同的環境能源技術，未來的智慧型手機可以完全依賴自然能源。

uBeam 技術可讓您遠端為智慧型手機充電

透過空氣傳輸能量的能力是已故尼古拉·特斯拉的夢想。在不久的將來，這個夢想終於可以成為現實。 25 歲時，天體生物學家梅雷迪思·佩里 (Meredith Perry) 成功開發了一種名為 uBeam 的系統，允許遠端為電池充電。這項令人難以置信的發明使他籌集了 2800 萬美元。 uBeam 系統依靠微波將能量傳輸到幾公尺距離內的智慧型手機。

不幸的是，這項技術消耗大量能源，生產成本高昂，充電速度非常慢。然而，這樣的系統有可能使不斷為智慧型手機充電，透過在空中廣播微波，就像我們目前為 3G/4G 等行動網路廣播電波一樣。因此，智慧型手機將不再需要充電，因為它們將永久供電。這項技術還可用於為汽車、電腦和其他電子設備提供動力。

固態電池充電速度更快

豐田科學家表示，固態鋰離子電池可以透過用超離子導體取代電解質傳輸系統來擺脫電解質傳輸系統。這些新型電池將更加可靠，並且可以只需七分鐘即可充滿電。此外，它們可以在攝氏 -30 至 100 度的極端溫度下運作。另一項有前景的創新是沙電池。這些電池的性能是鋰離子電池的三倍，生產成本更低，而且更環保。

高容量電容器將使電池能夠承受數百萬次充電

與透過化學反應儲存能量的電池不同，高容量電容器在電場中儲存能量。因此，這些組件可以比現有電池多承受數十萬甚至數百萬次充電循環。基於大容量電容器的儲存解決方案的全球領導者 Skeleton Technologies 執行長 Taavi Madiburk 表示，未來並不在於取代鋰離子電池。

真正的革命是將這項技術與高容量電容器結合起來混合方法。因此，智慧型手機將能夠受益於電池的極高能量密度和高容量電容器的強大功能。事實上，這些組件只需 2 或 3 秒即可充電。總的來說，大容量電容器可以將電池壽命延長 50%。

很快智慧型手機就沒有電池了？

透過盡可能減少智慧型手機的能耗，電池有一天可能會變得毫無用處。這種設備的原型已經製造出來，使用的是已經商用的組件。這款無電池智慧型手機是由華盛頓大學的工程師開發的。智慧型手機透過捕獲無線電訊號的天線和吸收日光的小型太陽能電池板從環境中獲取能量。由於採用這種技術組合，智慧型手機的功耗僅為 3.5 微瓦。當然，該設備只能讓你打電話，但這項發明讓你對未來充滿夢想...