电池重大突破：充电时间降至1/10，电池容量增加10倍

移动技术的革命中最为进展缓慢的目前要属电池革命了。电池容量太小使得人们不可能在移动设备上进行长久的大型任务操作。但是一个可喜的消息是美国西北大学的研究人员称已经研制出了一种新型的锂电池，其不仅可以降低充电时间到目前的1/10，而且容纳的电量可以增加10倍。

我们知道
锂电池的工作原理：充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出， 又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量（电池容量）越高。

那么以Kung Harold教授为首的西北大学的研究人员是如何改进目前的锂电池的呢？

我们知道锂电池的充电速度和电池容量分别是由锂离子的运动速度和锂离子的数量决定的。Kung Harold的团队正是在这两个方面作了突破性的研究。他们使用Silicon nanoclusters（硅纳米团）来结合碳和硅的能量，从而大大的增加可以被保存下来的锂离子数量。通过增加锂离子的数量，他们因此可以将电池容量提高10倍。另外他们还直接在各个石墨烯层上打孔，使得锂离子可以抄近路到达负极。而这又可以将电池的充电时间降到目前的1/10。

不过他们也表示，这一方式的主要不足之处在于电池的能力会快速变弱。比如150次充电和放电之后，电池的容量和充电速度可能较之全新的电池会减弱一半。不过我觉得这个革新仍然相比现在的电池有很大的进步。

Kung Harold的团队说这一新技术最早商用可能要3到5年以后。想全文阅读论文的朋友可以点击
此处。

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