對(duì)于智能手機(jī)來(lái)說(shuō)，目前最大的瓶頸就是鋰電池，不少科學(xué)家也都是在積極尋找新的解決方案。

現(xiàn)在，來(lái)自麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家們就帶來(lái)了一個(gè)令人興奮的未來(lái)進(jìn)展，其展示了一種克服了一些當(dāng)前設(shè)計(jì)限制的新型固態(tài)電池結(jié)構(gòu)。這些被稱為固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)大幅提高電池內(nèi)部的能量密度來(lái)極大地延長(zhǎng)電動(dòng)汽車和移動(dòng)設(shè)備的使用壽命。

發(fā)表在《Trends in chemistry》上的一篇研究論文顯示，目前鋰電池的陽(yáng)極由銅和石墨混合制成，但如果它由純鋰制成則可能能打破當(dāng)前鋰離子化學(xué)的能量密度瓶頸。該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種被叫做混合離子-電子導(dǎo)體(MIEC)和電子和鋰離子絕緣體(ELI)的固體材料組合。它們被打造成一個(gè)三維蜂窩狀結(jié)構(gòu)，而由MIEC制成的納米管構(gòu)成了這個(gè)謎題的關(guān)鍵部分。

這些管被注入固體鋰金屬形成的電池陽(yáng)極。由于每個(gè)管子內(nèi)部都有額外的空間，所以鋰金屬在充放電的時(shí)候能有多余的空間來(lái)進(jìn)行膨脹和收縮。通過(guò)這種方式，這種材料在固體和液體材料之間保持著微妙的平衡并且移動(dòng)方式非常像液體。

所有這一切都發(fā)生在蜂窩結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極內(nèi)，ELI則被涂在管壁上充當(dāng)其跟固體電解質(zhì)之間的粘合劑。這意味著當(dāng)電池充電時(shí)，鋰金屬的波動(dòng)尺寸完全包含在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，其外部尺寸則保持不變。

未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)將可能會(huì)制造出重量約為當(dāng)前設(shè)計(jì)1/4但存儲(chǔ)容量相同的陽(yáng)極。這一團(tuán)隊(duì)表示，通過(guò)跟其他先進(jìn)的陰極設(shè)計(jì)相結(jié)合，未來(lái)將可以生產(chǎn)出重量和尺寸跟現(xiàn)在相同但只需隔三天充一次電的智能手機(jī)。

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