驱动未来计算机的液体燃料华丽诞生，在供电的同时还能冷却芯片
最近，苏黎世联邦理工学院和IBM苏黎世研究院的研究人员们发明了一款微型液流电池。 这款新电池的问世具备着双重意义：
第一，今后同款液流电池可以为未来的电脑堆叠芯片（即为了节省空间和能量而将单个电池像煎饼似的堆叠起来）提供能量；
第二，还能起到冷却效果。在液流电池中，两种液体电解质发生了电化学反应，进而产生了电流。这种电解质通过封闭的电解质“轨道”（即环路），依靠外部的液体泵将电解质“传送”到电池单元内部。
这是一个可以在未来计算机中使用的堆叠芯片的三维示意图。其中，集成的微型液流电池可以在供电的同时冷却芯片。（来源：IBM研究苏黎世）
苏黎世联邦理工学院热力学教授迪莫斯·普利卡科斯（Dimos Poulikakos）表示， 这些芯片可以有效地利用液体燃料进行运作，同时还能够产生电力。
科学家们为这款液流电池精心挑选了 一种既可以发电、同时还自带冷却效果的电解质， 其目的是为了让堆叠芯片所产生的 多余热量，可以经由相同的电路得以耗散。
这一款液流电池只有1.5毫米厚。科学家们想出了更“节能”的举措， 即将芯片和电池进行逐层堆叠： 首先，来一块计算机芯片，其上方是一个既能供电又能冷却的微型电池；然后，又是一层计算机芯片，以此类推。
普利卡科斯课题组的博士朱利安·马舍夫斯基（Julian Marschewski）表示： “我们首次创造出如此这般既能供电，又能冷却的小型液流电池。”
与此同时，这款新型微电池的性能不负众望，其输出能量为该尺寸下的最高值： 在电池表面，每平方厘米功率1.4瓦特。 即使除去将液体电解质泵送到电池所需的能量， 这款电池的净功率密度仍然达到了每平方厘米1瓦特。
正如研究人员在实验中展示的那样， 液体电解质确实具备实现冷却芯片的功效。 液体电解质可散发的热量甚至能够达到其提供电能的 数倍之多 （在芯片堆运行时，电能会转化为热能）。
此图描述了通道网络确保液体电解质能够完全渗透多孔电极并进行电化学反应。
据科学家们表示，构造这一新型微流电池所面临的最为严竣的挑战， 在于电池的结构设计。 电池的微结构不仅能确保电池的电解质供应尽可能的充分，同时还可以降低电解质的输送功率。马舍夫斯基说，“至关重要的一点是，要为它们找到一个理想的平衡点。”
电池中的电化学反应发生在两个由薄膜分隔开的多孔薄电极层中。 马舍夫斯基和他的同事 利用3D打印技术，打造了一个由聚合物组成的通道系统 ，从而实现了将电解质液体有效地压入多孔电极层的结构。最终，科学家们发现， 由楔形汇聚通道所构成的结构是最为合适的。
此图为3D打印聚合物通道壁（凸起）。液体电解质在凹部中流动。图中放大的图像显示的是3×4毫米的截面。
这一研究成果，为日后打造微型的液流电池提供了一个初步的理论基础。尽管这一新的微流电池的功率密度非常高，但是就目前情况来看， 它所产生的电力还仍不足以驱动计算机芯片。
为了使液流电池今后能够用在芯片堆上发挥其应有的效用， 这款电池还需要行业内的合作伙伴进行进一步的优化。
正如科学家们所指出的那样，这一新方法对于其他的应用也很有意义：例如，需要同时提供能量和冷却的激光器；太阳能电池（产生的电可以直接存储在电池单元中，并可以在需要时使用）等。该系统还可以将太阳能电池的操作温度保持在理想水平。
此外，人们通过优化电解液流经多孔电极的过程， 还能显著改善大型流量电池的性能。