移動(dòng)設(shè)備中鋰離子電池的續(xù)航時(shí)間受限于“離子”，只能安全地使用以“離子”狀態(tài)存在的鋰元素，浪費(fèi)了大量潛在能源。

斯坦福大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新型的鋰電池，續(xù)航時(shí)間要長(zhǎng)得多。通過(guò)利用采用納米工藝制成的碳罩約束住不穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，新型電池能更高效地利用電池陽(yáng)極的鋰元素；如果這些化學(xué)物質(zhì)不受約束，鋰離子電池的續(xù)航時(shí)間會(huì)迅速縮短。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的斯坦福大學(xué)材料科與工程學(xué)院教授崔毅（音譯）說(shuō)，在所有能用來(lái)制造電池陽(yáng)極的材料中，鋰最有潛力，它非常輕又具有非常高的能量密度，有望讓質(zhì)量輕、體積小的電池具備更大的容量。但制造鋰陽(yáng)極卻是一件非常困難的事情，以至于不少科學(xué)家在堅(jiān)持多年后不得不放棄。

目前，制造鋰陽(yáng)極至少需要面臨兩個(gè)挑戰(zhàn)：一是鋰在充電時(shí)出現(xiàn)的膨脹現(xiàn)象。在充電時(shí)，鋰離子會(huì)聚集起來(lái)發(fā)生膨脹。所有的陽(yáng)極材料，包括石墨和硅在內(nèi)都會(huì)發(fā)生膨脹，但不會(huì)像鋰這么明顯。相對(duì)于其他材料，鋰的膨脹“幾乎是無(wú)限”的。非但如此，這種膨脹還是不均勻的，會(huì)造成凹坑和裂縫。這些裂縫會(huì)使寶貴的鋰離子從中逸出，形成毛發(fā)或苔蘚狀生長(zhǎng)。這會(huì)導(dǎo)致電池短路，嚴(yán)重縮短其使用壽命。

二是鋰陽(yáng)極在與電解質(zhì)接觸后具有很高的活性。這會(huì)消耗電解質(zhì)并縮短電池壽命。由此產(chǎn)生的一個(gè)附加問(wèn)題是，當(dāng)它們接觸時(shí)還會(huì)發(fā)熱。而過(guò)熱就會(huì)出現(xiàn)燃燒甚至爆炸，因此，這是一個(gè)嚴(yán)重的安全問(wèn)題。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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“雖然如此困難，我們還是找到解決問(wèn)題的辦法?！闭诖抟銓?shí)驗(yàn)室工作的鄭廣元（音譯）博士說(shuō)，他是論文的第一作者。物理學(xué)家組織網(wǎng)7月28日?qǐng)?bào)道稱，為了解決這些問(wèn)題，研究人員用碳為鋰陽(yáng)極制造了一個(gè)名為“納米球”的納米保護(hù)層。這些納米球保護(hù)層從外形上看起來(lái)很像蜂窩，可彎曲且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，單個(gè)厚度只有20納米。

崔毅說(shuō)，這種納米球由無(wú)形碳制成，不但具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，還有很好的強(qiáng)度和柔性。既能防止其中的鋰與電解質(zhì)接觸還具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受鋰陽(yáng)極在充電過(guò)程中出現(xiàn)的膨脹現(xiàn)象。

在技術(shù)方面，納米球能大幅提高電池的庫(kù)侖效率（也叫充放電效率），即在一定的充放電條件下，放電時(shí)釋放出來(lái)的電荷與充電時(shí)充入的電荷百分比。一般情況下，為了達(dá)到日常使用需要，電池應(yīng)能達(dá)到99.9%以上的充放電效率。

實(shí)驗(yàn)顯示，未受保護(hù)的鋰陽(yáng)極可以達(dá)到96%的充放電效率，在100次充放電循環(huán)后，只能達(dá)到50%，顯然是不夠的。而斯坦福團(tuán)隊(duì)的新型鋰電極在充放電150次后，充放電效率還能保持在99%。對(duì)電池充放電效率而言99%與96%之間的差異是巨大的。

崔毅說(shuō)：“雖然目前還沒(méi)有達(dá)到99.9%的目標(biāo)，但我們正在慢慢接近，并且與先前的技術(shù)相比，新設(shè)計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了巨大的跨越。隨著研究的進(jìn)一步深入和新型電解質(zhì)的采用，我們相信成功就在眼前?！?/p>