關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過 訂閱來支援我們屢獲殊榮的新聞報道。購買訂閱有助於確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
對熟悉的鋰離子電池進行的新改進產生了一種以閃電般的速度充電和放電的儲能材料。這項發現可以推動插電式混合動力汽車和電動汽車的發展，並可能使手機電池在幾秒鐘而不是幾小時內充滿電。
麻省理工學院（M.I.T.）的科學家今天在《自然》雜誌上報道說，他們設計出了一種方法，使電池中的鋰離子進出速度比以前的演示快約100倍。“我們採用了一種基本上很棒的材料，稱為磷酸鐵鋰[LiFePO4]，並嘗試對其進行進一步改進，” M.I.T.材料科學與工程系研究生、研究作者Byoungwoo Kang說。
可充電鋰離子電池體積小、重量輕，但可以儲存大量的能量，使其非常適合用於iPod和筆記型電腦等日常電子裝置。這種有價值的特性，稱為能量密度，可以擴大規模用於混合動力汽車以及特斯拉汽車公司製造的完全依賴鋰離子電池（6,831個獨立電池單元）的全電動跑車Roadster，以及即將上市的類似動力雪佛蘭Volt插電式電動汽車。
一個缺點：與其他一些型別的蓄電池相比，鋰離子電池的放電速度並不快，其電荷由鋰離子和電子攜帶，因此得名。就像一個只有幾個門的巨大禮堂一樣，讓大量的顧客（鋰離子）進出是一件漫長的事情。這種現象解釋了為什麼一些電動汽車（不包括擁有大型電池組的售價109,000美元的特斯拉跑車）可以達到高速，但與內燃機中快速連續的微型爆炸所釋放的推進力相比，它們的加速效能較差。離子的緩慢交換也意味著鋰離子電池充電緩慢，想想你的手機充電需要多長時間。
為了加快速度，M.I.T.的研究人員在磷酸鐵鋰材料上塗覆了一層離子導體，在這種情況下，離子導體是一層玻璃狀的磷酸鋰。果然，攜帶電荷的離子從它們的儲存介質中移動得更快；科學家們製造的原型電池在約10到20秒內完全充電。
這一結果給一些電池專家留下了深刻的印象。“我認為這項工作是一項真正令人興奮的突破，具有明確的商業應用，”斯坦福大學材料科學與工程助理教授Yi Cui說。
據Kang稱，已經有兩家公司獲得了該技術的許可。研究人員不確定這些電池上市後的價格，但Kang表示，考慮到生產成本相對較低，這些電池的價格應該合理。
該研究指出，住宅無法從電網中獲得足夠的能量來快速充電包含新材料的混合動力汽車電池，儘管用於小工具甚至電動工具的較小電池不應該有這個問題。但Kang表示，未來具有更大功率的路邊充電站（銷售電力而不是汽油的服務站）可以為汽車解決這個問題。