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　　近日，浙江大學(xue)高分子科學(xue)與工程學(xue)系研制(zhi)出(chu)的(de)新型鋁—石墨烯電(dian)(dian)池，這種電(dian)(dian)池不僅能(neng)夠克服溫度(du)、等問(wen)題，高效的(de)充(chong)電(dian)(dian)性能(neng)，可(ke)以實(shi)現“充(chong)電(dian)(dian)5秒通話(hua)兩小時”。

　　研究團隊成員告訴新(xin)(xin)京報記者，目前(qian)這一新(xin)(xin)型(xing)電池(chi)的(de)研發仍在(zai)實驗室階段，要實現商(shang)業化的(de)量產，仍然需要攻克多個技術難題，還有(you)相(xiang)當長的(de)路(lu)要走。

　　每天充電10次 也可使用70年

　　新型鋁—石(shi)墨烯(xi)電池正極(ji)是(shi)石(shi)墨烯(xi)薄膜，負極(ji)是(shi)金屬鋁，只要把兩片“薄膜”串聯在一起，就能點亮一組LED燈。

　　按照研發團隊的(de)說法，新型鋁—石墨烯電池，是為取代(dai)現行鋰(li)電池而出現。

　　作為智能手機應(ying)用最多的電(dian)池(chi)，鋰(li)電(dian)池(chi)有諸多難以解決的缺點(dian)，除(chu)了在低溫(wen)(wen)、高溫(wen)(wen)條件下(xia)效能不穩(wen)定(ding)外，鋰(li)電(dian)池(chi)壽命有限，常(chang)常(chang)在使用一兩年(nian)后，續航(hang)能力大打折扣(kou)。

　　實驗室數據(ju)顯示(shi)，新型鋁(lv)-石墨烯電(dian)(dian)池可(ke)在-40℃到120℃環(huan)境(jing)中(zhong)工(gong)作。在-30℃的環(huan)境(jing)中(zhong)，可(ke)以(yi)實現1000次充放(fang)電(dian)(dian)性(xing)能不減，而在100℃的環(huan)境(jing)中(zhong)，可(ke)實現4.5萬次穩定循環(huan)。此外，新型電(dian)(dian)池柔性(xing)特征，導致其彎折一(yi)萬次，容量仍然可(ke)以(yi)保持。

　　如果把一次(ci)充電—放電的過程(cheng)，作為一次(ci)循環，新型鋁—石(shi)墨烯電池(chi)經歷25萬(wan)次(ci)循環，仍能(neng)保持91%的性能(neng)。研究組測算，如果智能(neng)手機用上這種電池(chi)，即便每天充電10次(ci)，也能(neng)使用近70年。

　　12月15日(ri)，團隊的研究(jiu)成果，在(zai)核心期刊(kan)Science Advances發表。

　　最高可實現1.1秒充滿電

　　2015年，美(mei)國斯坦福大學戴宏杰(jie)課題組(zu)發表論文，提出采用高溫裂解(jie)石墨泡沫(mo)來制作電池正極，可研(yan)(yan)發高效能鋁離子(zi)電池。浙江大學的研(yan)(yan)發團隊，受這(zhe)一(yi)理論啟發，開始新型(xing)電池研(yan)(yan)制。

　　研(yan)發(fa)團隊成(cheng)員高超教授稱，作為地殼中(zhong)含(han)量最豐(feng)富的(de)金屬元素，鋁廉價且(qie)安全，在電池制(zhi)備(bei)中(zhong)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)理想(xiang)的(de)負極材(cai)料(liao)。但是(shi)(shi)多年(nian)來，受(shou)制(zhi)于(yu)相匹配的(de)正(zheng)極材(cai)料(liao)遲(chi)遲(chi)不出現，鋁電池的(de)整體(ti)性能難以得到(dao)發(fa)揮。引入(ru)石墨烯后，這一(yi)問題迎(ying)刃而解(jie)。

　　“這種鋁(lv)-石墨烯(xi)‘超(chao)級’電(dian)(dian)池，倍率(lv)性能(neng)和(he)(he)循環壽(shou)命(ming)遠遠超(chao)過(guo)其他電(dian)(dian)池。”高超(chao)說，電(dian)(dian)池的(de)性能(neng)，關(guan)鍵取決于電(dian)(dian)子和(he)(he)離子在正極和(he)(he)負極之間‘奔跑(pao)’的(de)狀(zhuang)態，因此(ci)，電(dian)(dian)極材料要讓盡(jin)可能(neng)多的(de)電(dian)(dian)子和(he)(he)離子“暢通地奔跑(pao)”。

　　按照高(gao)超的說法，雖然當前一(yi)些智能手機也有快充(chong)功能，但看似電(dian)(dian)池很快充(chong)滿(man)了(le)，實(shi)際續航(hang)時(shi)間并(bing)不(bu)長(chang)。而(er)在(zai)實(shi)驗室內，新型電(dian)(dian)池最高(gao)可實(shi)現(xian)1.1秒(miao)充(chong)滿(man)電(dian)(dian)，且能量損失輕微。

　　高超(chao)介紹，這(zhe)樣(yang)的數據表明，如果未(wei)來新型(xing)電池應用到手(shou)機(ji)上(shang)，“充電5秒(miao)鐘(zhong)通(tong)話(hua)2小時(shi)”，可以成為現實。（記者王煜(yu)）

【糾錯】

責任編輯： 薛濤