现在买个手机，基本上都会有快充buff的加持，基本上1个小时既可以充满电了，相比较以前的充电速度，已经有了很大的提升。但是1个小时的充电时间对于手机重度患者来说，似乎还是长了些。但是你敢想象嘛，未来你的手机或许只需要1分钟就可以充满电！
斯坦福大学的华人化学家戴宏杰的团队发明出一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池，这种电池不仅充电极为迅速，还有寿命长（充放电7500次后容量仍毫无损失，而现在广泛使用的锂离子电池最多也只能充放电1000次）、可弯曲（怎么弯弯折折都能照常供电）、安全性好（你拿钻孔机把它钻穿也不会发生任何危险事故）等其他优点。
那么这种电池的工作原理是什么呢？让我们一起来看一下：
新型石墨带来的寿命的提升
铝电池的十几年前就因为其成本低廉、不易燃烧的优点进入到科研人员的视野中，但是铝电池有一个无法被解决的问题，那就是它的寿命非常短。正电极和电解液是铝电池软肋，以前的材料无法承受反复的充放电循环——在几百次的充放电之后，铝电池的容量就会严重下降。这对与一个产品来说是很难被接受的，因此铝电池的前途也一直不被看好。
戴宏杰带领的研究小组正是在这一点上取得了突破。他们发现了一种新型石墨材料——泡沫石墨（graphite foam）。泡沫石墨刚好可以充当电池的正极（负极用铝制成），而电解液则采用一种离子液体——即全由离子组成、室温下呈液态的离子化合物，具体成分为一种有机盐与氯化铝的混合物。
新型铝电池结构简图
泡沫石墨：电流的“高速公路”
戴宏杰发现的泡沫石墨的晶须（单晶中生长的短纤维）宽度约为100微米，且晶须之间有充裕的空间，形成一种开放的“框架结构”，AlCl4-离子能以非常快的速度在其中穿梭。经过实验，研究人员惊讶地发现，石墨泡沫铝电池的充电速率，达到了PG铝电池的75倍——在一分钟之内就可以完成充电。
泡沫石墨的扫描电子显微图像，可以看到其开放的框架结构
除此之外，戴宏杰团队还对该电池进行了温度测试，发现在850度的高温下仍没有发生剧烈的反应，使用较为安全。
戴宏杰表示，这种新型电池不仅可以用于柔性电子设备，它的超快充电速度和超长寿命，也意味着它可以用来存储电网内的风能、太阳能等可再生能源。因此，虽然目前它的电压仅能达到传统锂电池的一半，科学家还是相信，在正极材料的性能得到继续提升后，新型铝离子电池会引领电池界一场新的革命。
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参考文献链接：
https://www.nature.com/articles/nature14340/figures/3
https://www.nature.com/articles/nature14340
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