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简单的自充电电池为设备提供电源解决方案

新型电池在同一电池单元中结合了负电容和负电阻,使电池单元能够自充电而不会损失能量,这对于长期存储和改善电池输出功率具有重要意义。

这些电池可用于极低频通信以及闪烁的灯光,电子蜂鸣器,压控振荡器,逆变器,开关电源,数字转换器和函数发生器等设备,并最终用于与现代计算机相关的技术。

在《应用物理评论》中,葡萄牙波尔图大学和德克萨斯大学奥斯汀分校的海伦娜·布拉加及其同事报告说,他们制造的电池非常简单,其中包含两种不同的金属,即电极和锂或钠玻璃电解质。

布拉加说:“我们开发的玻璃电解质富含锂,因此我认为我们可以制造一种电池,该电解质可以在充电和放电时向两个电极提供锂离子,而无需锂金属。”

这项工作意义重大,因为它统一了所有固态设备(如电池,电容器,光伏电池和晶体管)背后的理论,在这些固态设备中,电接触的不同材料表现出组合材料的特性,而不是各个材料的特性。

布拉加说:“当一种材料是绝缘体或电介质(例如电解质)时,它将局部改变其成分以形成电容器,该电容器可以存储能量并对准器件内的费米能级。”

在电池中,电极之间的开路电势差是由于需要对齐费米能级的电气需求而引起的,费米能级是对固体中保持最不紧密的电子的能量的一种度量,这也负责电极的极性。在化学反应后来通过存储在电容器此电势的能量被馈送。

布拉加说:“我们的电化学电池在原理上比电池简单,它们都是关于自组织的,这是生命的实质。”

为了为更可持续的世界做出贡献,可以通过不允许费米能级飞跃或配置负阻力来阻止或缓解自骑自行车。

“这可以通过具有负获得电极的相同的材料的正离子的电解质,”布拉加说。“它产生了一种无需自动循环即可自动充电的装置,从而增加了存储在其中的能量,这与电化学过程的自然降解相反,电化学过程的自然降解使所存储的能量因散热而降低。后者在所有领域都有应用电池和电容器之类的储能设备,可以大大提高其自治性。”

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