锂离子电池使得各种移动设备(如手机，平板电脑和计算机)迅速普及。然而，由于电池的能量密度有限，这些工具需要频繁地重新充电。

“现在使用智能手机，你基本上可以将你的整个办公室都放在那个设备上，它们装载了各种各样的应用程序，因此你需要大量的电力来每天使用它，有时，你无法使用插头充电，“麦吉尔大学采矿与材料工程系主任GeorgeP.Demopoulos教授解释说。

这导致便携式太阳能充电器的发展，但是这些混合装置由于其复杂的电路和封装问题而难以小型化。

为了解决这个问题，麦吉尔大学和Hydro-Québec研究所的科学家正在开发一种能够利用光来收集和储存能量的设备。换句话说，一个自充电电池。

第一个里程碑

Demopoulos教授和Hydro-Québec研究人员在NatureCommunications论文中提出的一个新概念为这些所谓的充电电池铺平了道路。

该研究表明，通过引入光捕获染料分子，可以使来自锂离子电池的标准阴极对光“敏感”。“换句话说，”该研究的主要作者和Hydro-Québec的研究员AndreaPaolella博士说，“我们的研究团队能够模拟使用光作为能量来源的充电过程。”

科学家现在必须建立一个阳极，即存储元件，它将关闭器件的电路，使自然通信中描述的阴极产生的能量被传输和存储。如果他们成功，他们将建造世界上第一个100%自充电锂离子电池。

移动设备的潜力

由于加拿大自然科学和工程研究委员会提供了564,000美元的资助，该研究小组已经开始着手该项目的第二阶段。

“我们已经完成了一半的工作，”该论文的共同资深作者Demopoulos教授说道，他是Hydro-Québec的世界领先的电池专家KarimZaghib博士。“我们知道我们可以设计出吸收光线的电极。”这笔赠款将使我们有机会弥合差距并证明这种可充电电池的新概念是可行的。“

“我是一个乐观主义者，我认为我们可以得到一个完全正常工作的设备，”Paolella说，他也是麦吉尔的前博士后学生。“从理论上讲，我们的目标是开发一种新的混合太阳能电池系统，但根据它在我们小型化时可以产生的功率，我们可以想象手机等便携式设备的应用。”

“Hydro-Québec在开发创新，高性能和安全的电池材料方面拥有强大的全球地位，”水电魁北克研究所IREQ能源存储与保护总监KarimZaghib说。

虽然可能需要几年才能完成项目的第二阶段，但Demopoulos教授认为这种“被动式充电”可能在未来的便携式设备中发挥重要作用....