伊利诺伊大学的一个研究小组开发出了一项技术，这项技术可能对电动汽车（EV）和其他电子产品产生持久的影响。
该小组由材料科学与工程学教授保罗·布劳恩领导，他们开发出了一项技术，可以大大缩短锂离子电池的充电时间。锂离子电池为手机、笔记本电脑和除颤器等电子产品供电。锂离子电池也为电动汽车供电，电动汽车在家充电可能需要整夜，在电动汽车充电站充电也可能需要一个小时。
布劳恩的研究成果上周发表在《自然·纳米技术》杂志的在线版上，这可能使电动汽车的充电时间与加满一箱油的时间相当。布劳恩说，像手机这样的小型设备可以在一分钟之内充满电。
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他说：“我们在实验室里有可以在几十秒内充电的电池。”
当电池充电时，能量在正极和负极之间移动。当电池为产品供电或放电时，能量则以相反的方向在负极和正极之间移动。布劳恩的研究小组为电池正极开发了一种三维纳米结构，这种结构使电池的充电速度比传统电池快得多。
传统的锂离子或镍氢充电电池包含活性材料，这些活性材料被放置在薄膜中。薄膜使电池能够快速充电和再充电，但代价是随着时间的推移会显著退化。由于薄膜很薄，因此无法存储太多能量。这种密度不足会导致快速退化。
布劳恩的发明是将薄膜包裹在一个三维结构周围，这种结构可以在快速充电和再充电的同时，实现更大的能量存储容量。三维结构的组装方法是在表面涂上微小的球体。球体之间的空间用金属填充。然后将两者熔合在一起，留下多孔的、海绵状的表面。接下来，孔隙被扩大，然后在结构上涂上薄膜。
布劳恩说，纳米结构并非不会退化，但由于其效率比传统电池高 10 倍，因此这个过程会延长。他还预计，更高的效率将使电动汽车电池在寒冷温度下工作得更好，尽管他的小组尚未进行研究来验证这一点。
他说，要使电动汽车电池的充电速度与加满一箱油的速度一样快，就需要与今天的基础设施不同的基础设施。充电站将需要提供足够的电力，但布劳恩表示，技术发展最终应该为此创造动力。
布劳恩说，虽然纳米结构使电池的密度提高了 20% 到 30%，但最大的改进是充电速度的提高。
布劳恩的研究小组在纳米结构上工作了大约两年。他说，由于纳米结构应用于电池的正极，下一步是研究改进负极，并进一步提高电池密度。
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