財聯(lián)社（上海，編輯 黃君芝）訊，據(jù)報道，美國斯坦福大學（Stanford University）的科學家們在對一種已有幾十年歷史的一次性電池架構進行試驗時，開發(fā)出了一種新版本的電池，不僅可以充電，而且容量是目前鋰離子解決方案的6倍左右。
據(jù)稱，這一突破取決于設備內(nèi)部揮發(fā)性氯反應的穩(wěn)定性，并可能在某一天為高性能電池提供基礎，屆時智能手機或可實現(xiàn)“充電一次，供電一周”。這項研究結果已于近日發(fā)表在了《自然》（Nature）雜志上。
這種新電池被稱為堿金屬-氯電池，它是基于20世紀70年代首次出現(xiàn)的鋰-亞硫酰氯化學物質(zhì)。這些電池因其高能量密度而備受推崇，但其依賴的是高活性的氯，這使得它們不適合于除單一用途之外的其他用途。
在普通的可充電電池中，電子在放電過程中從一邊移動到另一邊，然后在電池充電時恢復到原來的形式。然而，在這種情況下，氯化鈉或氯化鋰被轉化為氯，而氯太過活潑，所以這個過程中不能以任何很高的效率轉化回氯。
這項新研究的作者已經(jīng)想出了解決這個問題的辦法。研究小組用氯化鈉和氯進行實驗，試圖改善電池的性能，但發(fā)現(xiàn)這種化學物質(zhì)實際上已經(jīng)穩(wěn)定下來，這使得電池在一定程度上具有可充電性。
隨后的研究使該團隊開發(fā)了一種新的電極材料，這種材料由多孔碳制成，其作用就像海綿一樣，可以吸收不穩(wěn)定的氯分子，并將它們安全地儲存起來，以便重新轉化為氯化鈉。
“當電池充電時，氯分子被困在碳納米球的小孔中并受到保護，”研究人員表示，“然后，當電池需要耗盡或放電時，我們可以放電電池，將氯轉化為氯化納，并在多個循環(huán)中重復這一過程。目前我們可以循環(huán)200次，而且還有改進的空間?！?
以一個維護良好的鋰離子電池為例，它可以使用500-1000次。通過他們的實驗，該團隊還證明了原型電池的能量密度非常高。該團隊已經(jīng)實現(xiàn)了每克正極材料存儲1200毫安時電量，大約是當今鋰離子電池技術的6倍。
研究小組設想這種電池可以用于助聽器或遙控器，或者為不需要經(jīng)常充電的設備供電，比如可以用太陽能充電的衛(wèi)星或遠程傳感器。為了在智能手機和電動汽車上使用，科學家們將需要擴大電池的規(guī)模，設計一個合適的結構，同時增加它可以安全循環(huán)使用的次數(shù)。
