近期，美國西北大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)表示，已經(jīng)找到了突破目前鋰離子電池充電量和充電速度限制的方法。該新方法不僅讓充電量增加了十倍，充電時(shí)間也只需原來的十分之一。據(jù)悉，該項(xiàng)研究成果對手機(jī)、Pad、PC等許多電子產(chǎn)品影響深遠(yuǎn)，尤其可以解決智能手機(jī)電池續(xù)航能力不足的軟肋，為最終用戶提供更多便捷。相關(guān)科學(xué)家表示，這項(xiàng)技術(shù)有望在三到五年內(nèi)在市場量售。

引領(lǐng)電池技術(shù)發(fā)展方向

美國西北大學(xué)教授Harold Kung與他的研究團(tuán)隊(duì)指出，在充電效率方面，該技術(shù)的關(guān)鍵在于鋰離子在石墨烯層間的流動(dòng)狀態(tài)離子在其中的流動(dòng)速度直接影響到充電速度的快慢。而為了加速流動(dòng)速度，該團(tuán)隊(duì)研究出改變石墨烯排列，使其成為數(shù)百萬個(gè)只有10nm~20nm大小的蜂槽型柱狀體，制造出更適合鋰離子流動(dòng)的“快速快捷方式”。也因?yàn)槿绱�，該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)將原來電池充電時(shí)間縮短到1/10的成績。

在充電容量方面，該團(tuán)隊(duì)研究將小群的硅（Silicon）置入石墨烯層之間，達(dá)成提升電池內(nèi)部鋰離子的密度的效果。歸功于石墨烯所提供高延展特性，這樣的技術(shù)突破也使聚集在電極附近鋰離子更多，也因此使因?yàn)楣枧蛎浰�造成的老問題獲得解決。如此一來，這顆使用新技術(shù)的電池在完全充滿電之后，使用時(shí)間將可整整維持一周。“如今我們即將在雙方面都得到最佳表現(xiàn)。”Kung表示，因?yàn)楣杓夹g(shù)的進(jìn)步，業(yè)界獲得更高的蓄電密度，甚至就算硅團(tuán)簇（Silicon Clusters）分離也不會(huì)造成硅的消失。

新技術(shù)仍需完善

不過此技術(shù)仍有尚待改進(jìn)之處新電池會(huì)在充電150次后，效率急劇下滑。但Kung也指出增加電池的充電保持（Charge Retention）能力將足以彌補(bǔ)這樣的缺點(diǎn)，“即使仍維持150次的充電次數(shù)表現(xiàn)，但壽命也可達(dá)一年或更久，更別說電池在此之后仍擁有現(xiàn)有鋰電池的五倍效率”。

另據(jù)悉，雖然該技術(shù)被認(rèn)為是電池技術(shù)領(lǐng)域的開創(chuàng)性重大突破，已將蓄電密度提高到了理論極限值的八成左右，在工程上算是完美了，但目前該項(xiàng)目還需要大筆投資來量產(chǎn)。