據(jù)《ScienceAlert》報(bào)導(dǎo)，“自然“雜志報(bào)導(dǎo)了一項(xiàng)新技術(shù)，可讓充電縮短至幾秒內(nèi)的時(shí)間。這不僅僅對(duì)手機(jī)，也對(duì)電動(dòng)車的未來(lái)造成極大的影響。

先前的研究只運(yùn)用了超級(jí)電容器 (supercapacitors) 來(lái)儲(chǔ)存行動(dòng)電器的電源，超級(jí)電容器的好處是可爆發(fā)性的釋放出大量能源，但不可長(zhǎng)期的儲(chǔ)存能源。美國(guó)卓克索大學(xué) (Drexel University) 的 Gogotsi 研究團(tuán)隊(duì)把超級(jí)電容器及傳統(tǒng)大容量電池的特性合二為一，稱為 MXene 的新材料。

Gogotsi 提道，“由于 MXene 的高導(dǎo)電性，我們可在幾分秒內(nèi)把較薄的 MXene 電極充電“，可在這種模式上建立幾秒內(nèi)可充電的裝置，但比傳統(tǒng)超級(jí)電容器容量更大。MXene 是個(gè)較平的奈米材料，猶如三明治，由氧化層來(lái)夾住中間的電容碳與金屬。MXene 猶如 Pringles 品客洋芋片一樣，一個(gè)接一個(gè)的疊上去。

報(bào)導(dǎo)指出，雖然 MXene 有較棒的導(dǎo)電性，但品客洋芋片結(jié)構(gòu)讓離子 (化學(xué)載體的電荷) 較難在電池內(nèi)流動(dòng)。電池是把離子儲(chǔ)存在“氧化還原活性位點(diǎn)“(redox active sites) 里，而埠門(mén)較多，電池容量較大。但電池也須讓離子輕松的在電池內(nèi)流動(dòng)，不然離子無(wú)法到達(dá)埠門(mén)。

為了使 MXene 的離子流動(dòng)速度提升，研究團(tuán)隊(duì)得對(duì)其結(jié)構(gòu)做出改良。Gogotsi 團(tuán)隊(duì)把 MXene 與水凝膠 (hydrogel) 結(jié)合，把原本的品客洋芋片結(jié)構(gòu)換成起司結(jié)構(gòu)，讓離子更順暢的流動(dòng)。

團(tuán)隊(duì)人員 Lukatskaya 提道，“傳統(tǒng)電池與超級(jí)電容器里面的離子至埠門(mén)的路徑都較困難，在高速充電的情況下只有少數(shù)的離子真的抵達(dá)目的地“。“研究的重點(diǎn)是要把 “單行道” 轉(zhuǎn)換成 “多道高速公路”“。

目前這項(xiàng)研究已成功，但如何把研究結(jié)果擴(kuò)大至商業(yè)用途將會(huì)是轉(zhuǎn)折點(diǎn)。