麻省理工学院开发新材料 使电池更强劲、充电更快

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据外媒报道，麻省理工学院（MIT）的研究人员开发了一种新材料，据称有助于加快电池的充电速度。

（图片来源：麻省理工学院）

提高电池的效率，有助于实现更环保的绿色未来。然而，目前的先进电池技术存在若干缺陷，如充电时间较长。麻省理工学院的研究人员指出，另一挑战是在电池设计过程中将高充电容量与“电容器的长循环寿命”结合起来。

作为目前广泛使用的电化学设备，锂离子电池具有高充电容量，但在充电时间方面存在不足。研究人员尝试加入大量低成本有机材料的设计，以替代锂离子电池。结果发现，电池的导电性降低了。至于其他模块化设计方法，将锂离子电池和电容器结合在特定设备中，则过于复杂且昂贵。MIT研究人员Tianyang Chen表示，由于这些问题，“很有必要开发电极材料，将锂离子电池的高充电容量，以及电容器的快速充电和长循环寿命结合在一起。”

该团队提出了一种有机材料组合，可用于电池正极（在电池放电过程中存储锂的电极）。以前有人尝试过使用有机材料，但未取得成功，因为这些材料会溶解在电池的电解液中。Chen表示：“通过聚合和用不溶性掺混剂来合成有机分子等策略，可以限制电极溶解。但是，设计本身具有不溶性但仍能快速传输和存储电荷的有机材料，具有一定的困难。”

然而，在MIT实验室里创造的材料能够保持稳定。Chen表示，“研究人员报告了双-四氨基对苯醌及其聚合物类似物聚（双-四氨基对苯醌）作为赝电容性能有机材料”，可用于电能存储装置，而这些装置“在高充放电速率下，表现出高电荷存储容量”。

这种有机材料能够存储310毫安时的电荷，大约是目前锂离子电池正极容量的两倍。使用这些材料，电池的充电时间可缩短至33秒。

研究人员表示，使用丰富的镁离子或钠离子，而不是供应有限的锂，可以更低的成本产生优化效果。