毫無疑問的是，移動電子設備已(yi)經徹(che)底地(di)改變了我們的(de)日(ri)常生活。配備了藍牙(ya)和(he)WiFi的(de)智能(neng)(neng)手機和(he)筆(bi)記本，亦能(neng)(neng)提供夢想中十(shi)(shi)年或二十(shi)(shi)年前(qian)的(de)移動計算能(neng)(neng)力——只是受(shou)制于(yu)電池(chi)技術的(de)發展，它(ta)們的(de)續航時間終(zhong)究(jiu)有(you)限。盡管燃(ran)料(liao)電池(chi)技術已(yi)經提出了十(shi)(shi)年有(you)余，但是用于(yu)便攜式電源的(de)解(jie)決方案的(de)話，它(ta)的(de)商業(ye)化卻顯得有(you)些不切實際。不過，一家附屬于(yu)麻省理工學(xue)院的(de)公司——Lilliputian Systems，Inc.——已(yi)經成功打造出了一款產品。
Lilliputian Systems，Inc.是(shi)麻省理(li)工(gong)學(xue)院的(de)一家(jia)附屬公司，它(ta)也是(shi)Nectar——一款基于丁烷燃料電(dian)池(chi)的(de)USB充電(dian)器的(de)制造(zao)商。
燃(ran)料的(de)燃(ran)燒會產生大量(liang)的(de)熱。盡管這是一個很有用的(de)特性，但(dan)困(kun)難(nan)的(de)是只有少量(liang)的(de)熱量(liang)可以有效地(di)轉化(hua)為電能。
Nectar是一款采用(yong)丁烷燃(ran)料電池(chi)的(de)USB移(yi)動電源。
Nectar的外(wai)形和一款移動硬(ying)盤差不多。
乍一看燃料“電池棒”，還以為是個手電筒。
Nectar有一(yi)個標(biao)準的(de)USB電力輸(shu)出電口。
在陰極，氧分子的(de)兩個原子分裂開(kai)來，并且(qie)形(xing)成(cheng)了帶(dai)負(fu)電荷(he)的(de)負(fu)氧離子。這些電子在陽極處被釋放，然后與氫(qing)離子反應形(xing)成(cheng)了水分子。電解質在此(ci)起著關鍵(jian)的(de)作用(yong)，因為這使得陽離子能夠更快速、更容易地(di)穿梭與陰極和陽極之間(jian)。
燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)通常能(neng)提供小于(yu)1伏(fu)特的電(dian)(dian)(dian)力。在簡(jian)單的過(guo)氧化(hua)氫(qing)（H2O2）燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)中，1個陽離(li)子+1個氫(qing)分子+2個電(dian)(dian)(dian)子發生反應(ying)，最終(zhong)形成了(le)一份水。理論上這個過(guo)程能(neng)提供約1.23電(dian)(dian)(dian)子伏(fu)特的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)；但在實踐中，它的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)只有0.7到0.8伏(fu)特。
Nectar選擇用丁烷，是因(yin)為其(qi)強大(da)的(de)安(an)全(quan)記(ji)錄和能量(liang)密度(du)（燃燒時，約7400Wh/升+65升的(de)空氣）。在低于(yu)400攝(she)氏度(du)（750華(hua)氏度(du)）的(de)環境下，丁烷不會自燃。在以丁烷作為固(gu)體氧(yang)化物燃料(liao)電池(chi)的(de)原料(liao)的(de)時候(hou)，其(qi)工作溫度(du)至(zhi)少為500攝(she)氏度(du)（900華(hua)氏度(du)），甚(shen)至(zhi)可高至(zhi)1000攝(she)氏度(du)（1800華(hua)氏度(du)）。
在這樣的(de)情況下，一個(ge)小型的(de)低功率燃料(liao)電(dian)池，也(ye)必須仔細(xi)設(she)計(ji)散(san)熱及創新(xin)保溫(wen)方法。不受控的(de)（以(yi)熱輻射散(san)失的(de)）能量會(hui)超(chao)過200瓦(wa)，這對于(yu)輸出(chu)功率只有2到3瓦(wa)的(de)燃料(liao)電(dian)池來說，顯然是個(ge)大問題。
因(yin)此Nectar燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電池(chi)采用了(le)上(shang)圖所示的(de)橫(heng)截(jie)面設計。新鮮空(kong)氣被泵入2號(hao)口，成為(wei)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電池(chi)的(de)氧來(lai)源。空(kong)氣和(he)(he)丁烷的(de)混合物被送入1號(hao)口，然后進(jin)入一個微型的(de)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)整治室(shi)進(jin)行部分氧化(hua)(hua)，轉(zhuan)化(hua)(hua)成氫氣和(he)(he)一氧化(hua)(hua)碳(tan)的(de)混合物。而在區域3，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)和(he)(he)氧化(hua)(hua)劑的(de)反應跨越(yue)了(le)YSZ cell薄(bo)膜，帶來(lai)了(le)電力(li)輸出、水(shui)和(he)(he)二氧化(hua)(hua)碳(tan)。最后，其實廢氣仍混有一些燃(ran)(ran)料(liao)(liao)，所以(yi)在其被排放至大氣之前(qian)，還需要送到(dao)區域4進(jin)行催(cui)化(hua)(hua)轉(zhuan)化(hua)(hua)。
所(suo)有(you)這(zhe)一切都發生(sheng)在約21毫米（0.8英寸）的(de)硅模（silicon die）上，那里堆積了許多(duo)硅電(dian)路小片(pian)，以實(shi)現燃料電(dian)池最終(zhong)所(suo)需的(de)工作電(dian)壓和功率密度。要解決這(zhe)一問(wen)題，也需要考慮極端有(you)效的(de)熱絕緣方案。
要保持幾瓦(wa)的電力(li)輸出，無需保持可笑的600到800攝(she)(she)氏度的工(gong)作溫度。該結構的完(wan)整測試表明，其(qi)熱能損失是可以容忍的。600攝(she)(she)氏度下約(yue)3瓦(wa)，800攝(she)(she)氏度下約(yue)7瓦(wa)。
9立方英(ying)寸（147cc）和7盎司（198克(ke)）Nectar裝置，仍(reng)需要數(shu)年的時間、以(yi)及(ji)超(chao)過1億美元的資(zi)金來發展。該系統(tong)將(jiang)能產生和提供約2.5 瓦(wa)的充(chong)電(dian)(dian)速率（內建DC-DC電(dian)(dian)壓轉(zhuan)換器），“一節”丁烷可以(yi)提供55Wh的總電(dian)(dian)量(liang)，足以(yi)充(chong)滿10個常規的手機(ji)或1臺(tai)筆記本(ben)了。
最后剩下的(de)(de)(de)就是(shi)(shi)何時上市和產品售(shou)價(jia)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)了。Nectar的(de)(de)(de)初(chu)始價(jia)格將(jiang)為(wei)300美元，單個(ge)55Wh的(de)(de)(de)丁烷“燃料罐”則(ze)可能(neng)需(xu)要耗(hao)資10美元？根據該公司的(de)(de)(de)前期市場調研，大(da)量買(mai)(mai)家看好(hao)100美元的(de)(de)(de)價(jia)格點，只有5%的(de)(de)(de)買(mai)(mai)家會考慮300美元的(de)(de)(de)售(shou)價(jia)。該產品是(shi)(shi)否能(neng)夠物有所(suo)值(zhi)，只有時間(jian)才能(neng)告訴(su)我們(men)了。
