我們總覺得電池壽命不夠用，而且偶爾會爆炸，但是現(xiàn)在的可充電電池其實是很不錯的，想一想那么小的電池里面可以儲存那么多電量。據(jù)說電池還會更加高級，而容量一直是電池研發(fā)的焦點。

美國德雷塞爾大學(xué)（DrexelUniversity）的材料科學(xué)與工程學(xué)專業(yè)的研究員們與法國、以色列研究人員共同設(shè)計了新款鋰電池電極。他們在電極設(shè)計中使用了一種叫做MXene的納米材料，研究團隊表示其充電時間極短。MXene導(dǎo)電性極佳，所以充電速度快。

但是其扁平結(jié)構(gòu)也造成了一個問題。盡管MXene的導(dǎo)電性相當(dāng)出色，但其結(jié)構(gòu)不利于鋰離子在電池內(nèi)的擴散。對于鋰電池的儲能而言，鋰離子留在氧化還原活性位置（redoxactivesites），這類位置的數(shù)量越多，電池保有的電量就越大。重要的是，電池還使鋰離子能夠自由移動，否則其無法到達(dá)氧化還原活性位置。

為使MXene的鋰離子能自由移動，研究人員對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的調(diào)整。研究人員將MXene與水凝膠（hydrogel）相混合，改變了其結(jié)構(gòu)，使鋰離子能自由移動。

YuryGogotsi表示：“理想的電極架構(gòu)是多通道結(jié)構(gòu)（multi-lane），以便鋰離子高速移動。研究團隊研發(fā)的大孔隙電極設(shè)計恰好實現(xiàn)了該目標(biāo)，使充電過程短短數(shù)秒內(nèi)完成。”

MXene材質(zhì)簡介

MXene是一款扁平的納米材料，于2011年被德雷塞爾大學(xué)材料科學(xué)與工程系的研究人員所發(fā)現(xiàn)，其外觀酷似三明治，由氧化物與導(dǎo)電的碳及金屬填充物構(gòu)成，而氧化物相當(dāng)于三明治中的面包，將填充物夾在中間。在材料制造過程中，研究人員將采用層壓法來制作MXene。不妨想象下桶裝品客薯片的樣子，該材質(zhì)的各層材料就是如此堆疊而成的。

這個研究很有前景，而且如果能應(yīng)用在民用電池中的話，產(chǎn)業(yè)格局可能會發(fā)生天翻地覆的變化。手機在幾秒內(nèi)充電簡直不能更贊，但是最大受益者毫無疑問是電動車市場，幾個小時的充電時間和幾秒鐘簡直是天差地別。