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    “对于一个需求充1小时电的手机电池，运用这个电极有或许把充电时刻降到10分钟内，而电池容量并没有减少多少，”他举例说，“此前咱们或许听说过相似快充，但一般伴随的是能量密度（运用时刻）的大幅降低。”

    锂离子电池是现在最干流的电池类型，但其能量密度等功能被认为已接近极限。过去10多年，学术界的许多研讨会集在新的电极资料上，尤其是纳米结构电极资料。这些资料在实验中可输出很高的能量或完成快充，但在商用器材中却一向没办法达到抱负功能。

    石墨烯是从石墨资料中剥离出来，由碳原子组成的二维晶体，具有优异的导电功能。这项研讨运用叁维多孔石墨烯结构，加上五氧化二铌作为电极资料，较好地处理了相关技术难题，成功完成了较高电池容量和超快速充放电的组合。

    段镶锋说：“运用相似原理，咱们正在把三维多孔石墨烯与高容量纳米资料，如纳米硅、硫等复合，若成功实施望在电池容量上完成3至5倍以上的改进，进一步添加手机待机时刻或电动汽车的行进间隔。”

    他说，虽然相关工作仍有许多细节需求完善，生产工艺也需进一步优化，但这“为完成高容量、高功率商用电池器材指出了一个切实可行的蓝图”。

    研讨成果：

    对电池而言，电极资料对电荷贮存起直接作用，其他元器材对电池功能起到不可或缺的间接辅佐作用。电极容量和电极上负载的活性资料的质量成正比，更高的负载量意味着更大的电荷贮存才能，同时也需求更快的电荷传递才能。

    纳米结构电极资料在高能量密度和高功率密度方面都表现出比传统电极更大的优势，能够有效进步质量比容量和比率放电才能。

    日常日子中许多产物离不开电池，但电池的充电速度和运用时刻一直遭人诟病。美国华人科学家在最新一期美国《科学》杂志上陈述说，他们研发出一种多孔石墨烯复合电极技术，朝着研发充电速度快且续航才能强的电池迈近重要一步。

    美国加利福尼亚大学洛杉矶分校段镶锋教授对新华社记者说，充电快慢由功率密度决议，运用时刻长短由能量密度决议，但对于现在大部分电池，进步功率密度与进步能量密度一般相互冲突。而以多孔石墨烯为三维框架结构、表面均匀生长纳米颗粒五氧化二铌的方法制成的复合电极，能同时完成充电快和运用时刻长这两个目标。