“對于一個需求充1小時電的手機電池，運用這個電極有或許把充電時刻降到10分鐘內，而電池容量并沒有減少多少，”他舉例說，“此前咱們或許聽說過相似快充，但一般伴隨的是能量密度（運用時刻）的大幅降低。”

    鋰離子電池是現在最干流的電池類型，但其能量密度等功能被認為已接近極限。過去10多年，學術界的許多研討會集在新的電極資料上，尤其是納米結構電極資料。這些資料在實驗中可輸出很高的能量或完成快充，但在商用器材中卻一向沒辦法達到抱負功能。

    石墨烯是從石墨資料中剝離出來，由碳原子組成的二維晶體，具有優異的導電功能。這項研討運用三維多孔石墨烯結構，加上五氧化二鈮作為電極資料，較好地處理了相關技術難題，成功完成了較高電池容量和超快速充放電的組合。

    段鑲鋒說：“運用相似原理，咱們正在把三維多孔石墨烯與高容量納米資料，如納米硅、硫等復合，若成功實施望在電池容量上完成3至5倍以上的改進，進一步添加手機待機時刻或電動汽車的行進間隔。”

    他說，雖然相關工作仍有許多細節需求完善，生產工藝也需進一步優化，但這“為完成高容量、高功率商用電池器材指出了一個切實可行的藍圖”。

    研討成果：

    對電池而言，電極資料對電荷貯存起直接作用，其他元器材對電池功能起到不可或缺的間接輔佐作用。電極容量和電極上負載的活性資料的質量成正比，更高的負載量意味著更大的電荷貯存才能，同時也需求更快的電荷傳遞才能。

    納米結構電極資料在高能量密度和高功率密度方面都表現出比傳統電極更大的優勢，能夠有效進步質量比容量和比率放電才能。

    日常日子中許多產品離不開電池，但電池的充電速度和運用時刻一直遭人詬病。美國華人科學家在最新一期美國《科學》雜志上陳述說，他們研發出一種多孔石墨烯復合電極技術，朝著研發充電速度快且續航才能強的電池邁近重要一步。

    美國加利福尼亞大學洛杉磯分校段鑲鋒教授對新華社記者說，充電快慢由功率密度決議，運用時刻長短由能量密度決議，但對于現在大部分電池，進步功率密度與進步能量密度一般相互沖突。而以多孔石墨烯為三維框架結構、表面均勻生長納米顆粒五氧化二鈮的方法制成的復合電極，能同時完成充電快和運用時刻長這兩個目標。