大容硅基锂电池

如今，锂离子电池因其性能可靠，成为人们形影不离的“小伙伴”。但人们又有了新的期待：迫切希望它在不“发福”的情况下，大幅增加容量，提升续航能力。

近日，加拿大阿尔伯塔大学研究团队攻克难关，有望将新一代硅基锂电池的电容量增加10倍。因为在充电时，嵌入到负极碳层微孔中的锂离子越多，电容量就越高。硅比原来电池中的石墨有更高的能量密度，所以能吸收更多的锂离子，但在多次充放电循环后容易因收缩或膨胀而破裂。

该研究团队发现，将硅塑造成纳米级的颗粒会防止它破裂。他们研究测试了4种不同尺寸的硅纳米颗粒，并将其均匀分布在碳制成的有纳米孔径的高导电性石墨烯气凝胶中。实验发现，直径仅为30亿分之一米的最小硅颗粒，在电池多次充放电循环后，仍能表现出最佳的稳定性。此技术如得以应用，电池会在“个头”不变大的情况下，使人们实现手机“充电一次，使用一周”的愿望。

快速储能新电池

常骑电动车的你，会不会担心因充电时间太长而耽误行程？手机业务繁忙的你，是否渴望手机秒充后“满血复活”？让电池进入“秒充”时代，是人们对未来新型电池的期盼。

近日，一家英国团队成功研制出一种新型无毒电池原型，利用全新技术，在短短几秒钟内就能完成充电或放电。该新型电池原型使用无毒不可燃的聚合物材料制成，能够快速、可逆地吸收和释放盐水中的正负离子，且不会降解。当电池开始充电时，这些离子就会被吸引到相应的电极上，实现快速充电。电池充电时还会变色，充电状态可很直观地反馈给用户。

据该团队介绍，他们研发的这种新型电池，在风力和太阳能发电因受天气影响而无法持续产生电能的情况下，可快速存储这些发电设施产生的电能，并根据要求随时将其传送至电网。

可扩容液流电池

要让电动汽车跑上数百千米而不用充电，提高电池性能是关键。但现有的技术改进始终是小打小闹，突破性进展总让人觉得遥不可及。不过，最近由麻省理工学院教授蒋业明提出的液流电池可能会打破这一瓶颈。

这种液流电池，就是由两罐分别带有正负电荷的液体，在一层薄膜之间相互运动，离子在两种液体的“搭载”下循环并生成电能。这种液体中存在着一种“秘密调料”——碳构成的纳米微粒，工作时“调料”会聚集成一条“液体导线”，正负两个电解液箱体不断向液流电池提供燃料，在薄膜上发生氧化还原反应，进而产生电流。用液体的快速加注代替了电池的缓慢充电，且扩容方便。要提高电池容量，只需建造更大的储能液槽即可。

由于液体安全、不易燃，还可用于冷却电池和电机。它在未来的航空领域及军事应用中，都有着广阔前景。