美研发MXene锂电池电极。充电或仅需数秒

我们总觉得电池寿命不够用，而且偶尔会爆炸，但是现在的可充电电池其实是很不错的，想一想那么小的电池里面可以储存那么多电量。据说电池还会更加高级，而容量一直是电池研发的焦点。

美国德雷塞尔大学（DrexelUniversity）的材料科学与工程学专业的研究员们与法国、以色列研究人员共同设计了新款锂电池电极。他们在电极设计中使用了一种叫做MXene的纳米材料，研究团队表示其充电时间极短。MXene导电性极佳，所以充电速度快。

但是其扁平结构也造成了一个问题。尽管MXene的导电性相当出色，但其结构不利于锂离子在电池内的扩散。对于锂电池的储能而言，锂离子留在氧化还原活性位置（redoxactivesites），这类位置的数量越多，电池保有的电量就越大。重要的是，电池还使锂离子能够自由移动，否则其无法到达氧化还原活性位置。

为使MXene的锂离子能自由移动，研究人员对其结构进行了一定的调整。研究人员将MXene与水凝胶（hydrogel）相混合，改变了其结构，使锂离子能自由移动。

YuryGogotsi表示：“理想的电极架构是多通道结构（multi-lane），以便锂离子高速移动。研究团队研发的大孔隙电极设计恰好实现了该目标，使充电过程短短数秒内完成。”

MXene材质简介

MXene是一款扁平的纳米材料，于2011年被德雷塞尔大学材料科学与工程系的研究人员所发现，其外观酷似三明治，由氧化物与导电的碳及金属填充物构成，而氧化物相当于三明治中的面包，将填充物夹在中间。在材料制造过程中，研究人员将采用层压法来制作MXene。不妨想象下桶装品客薯片的样子，该材质的各层材料就是如此堆叠而成的。

这个研究很有前景，而且如果能应用在民用电池中的话，产业格局可能会发生天翻地覆的变化。手机在几秒内充电简直不能更赞，但是最大受益者毫无疑问是电动车市场，几个小时的充电时间和几秒钟简直是天差地别。