試想一下，如果你的手機電池一次充電可以使用一個星期，而且充電只需15分鐘，那會怎樣。據(jù)美國西北大學（Northwestern University）的一些工程師說，這并不純粹只是想象。他們已經(jīng)創(chuàng)造了一種電極，用于鋰離子電池，可延長十倍的使用壽命，而充電時間只需通常的十分之一。
“我們已經(jīng)找到一種方法，可使新的鋰離子電池充電壽命延長10倍。”哈羅德•昆（Harold H. Kung）在一篇文章中寫道，文章發(fā)表在《先進能源材料》（Advanced Energy Materials）雜志上。哈羅德•昆是西北大學麥考密克工程和應用科學學院（McCormick School of Engineering and Applied Science）化學和生物工程教授。“即使經(jīng)過150次充電，也就是使用一年或更長時間后，這種電池的效率仍然比今天市場上的鋰離子電池高5倍以上。”
在我們的設備中，鋰離子電池有兩個主要缺陷：有限儲能容量和比蝸牛還慢的充電速度。這種電極消除了這些問題。具體方法如下：
給設備充電時，鋰離子就會來往傳輸于電池的兩端之間，也就是陽極和陰極之間。當所有的離子都到達陽極，杯子就滿了，可以這么說。一旦你開始使用設備，離子就開始涓涓不絕地回流到陰極，直到電池耗盡。
因為陽極每6個碳原子只能容納一個鋰原子，所以，電池電荷密度就受到限制。科學家們試圖用硅取代碳，因為硅可以容納更多的鋰。但在充電過程中，硅會膨脹和收縮，這會使電池很快失去電荷。
哈羅德•昆和他的同事們解決了這個問題，他們把硅夾在石墨烯片之間，石墨烯是碳的一種形式。這就穩(wěn)定了硅，使盡可能多的鋰離子可在兩片之間來回移動。
哈羅德•昆的小組也加快了充電速度，他們在石墨烯薄片上鉆出微觀小孔。這就使離子有了一條較短的次要路線，以到達陽極，從而大大減少了充電時間，減少了10倍。
預計這種技術會在未來三到五年進入市場。
來源：麻省理工科技
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