新式液流电池可供电同时冷却芯片

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来源: eettaiwan   发布者:Nick Flaherty
热度32票   时间:2017年3月20日 21:04
苏黎世联邦理工学院和IBM的研究人员打造出一种新式的液流电池,能够在为电脑芯片供电的同时也冷却芯片...

苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和IBM Research的研究人员打造出一种薄型的氧化还原液流电池,能够内建于电脑芯片堆叠中,在为电脑芯片供的同时也冷却芯片。

利用这种新式的液流电池作为3D堆叠中的分层,能够同时提供电力与冷却功能。液流电池一般透过电化学反应,从两种液体电解质中产生电力,并透过封闭的电解质回路,从外部泵送到电池单元。

苏黎世联邦理工学院热力学教授Dimos Poulikakos说:“这些芯片有效地使用液体燃料运作并产生自己的电力。”

这种电池的厚度仅1.5mm,研究人员的想法是在电池之间逐层组装芯片堆叠。新式的微型电池输出还达到了1.4 W/cm^2的新高纪录。

液流电池通常规模较大,主要适用于固定能量储存的应用中,例如结合风电场与太阳电厂等暂时储存所产生的能量,使其得以在稍后需要供电时使用。苏黎世联邦理工学院博士研究所学生Julian Marschewski说:“我们最先想到要打造这种结合能源供应与冷却功能的小型液流电池,”

这项研究的关键之一在于证实这种电解质液体能够冷却芯片,同时散发比电池产生更多的热作为电能。

电池中的电化学反应发生在由薄膜隔离的两个多孔电极薄层中。Marschewski和其他研究人员使用3D列印技术打造聚合物通道系统,尽可能有效地将电解质液体压入多孔的电极层。经设试后证实最合适的设计是采用楔形聚合通道制作。

研究人员们目前可提供一种用于建构小型液流电池的原始验证概念,尽管具有高功率密度,但仍不足以实际操作处理器,因此,研究人员的下一阶段任务是为操作系统进行最佳化设计。

这种液流电池还可以用于太阳能电池,其中所产生的电力可直接储存在电池单元中,并在稍后需要时使用。此外,该系统还可以将太阳能电池的操作温度保持在理想水平。

编译:Susan Hong

(参考原文:Chip-sized flow batteries could power and cool 3D stacks,by Nick Flaherty)


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