電動車和手機的福音 秒速完全充電技術已研發成功

據《ScienceAlert》報導，「自然」雜誌報導了一項新技術，可讓充電縮短至幾秒內的時間。這不僅僅對手機，也對電動車的未來造成極大的影響。

先前的研究只運用了超級電容器 (supercapacitors) 來儲存行動電器的電源，超級電容器的好處是可爆發性的釋放出大量能源，但不可長期的儲存能源。美國卓克索大學 (Drexel University) 的 Gogotsi 研究團隊把超級電容器及傳統大容量電池的特性合二為一，稱為 MXene 的新材料。

Gogotsi 提道，「由於 MXene 的高導電性，我們可在幾分秒內把較薄的 MXene 電極充電」，可在這種模式上建立幾秒內可充電的裝置，但比傳統超級電容器容量更大。MXene 是個較平的奈米材料，猶如三明治，由氧化層來夾住中間的電容碳與金屬。MXene 猶如 Pringles 品客洋芋片一樣，一個接一個的疊上去。

報導指出，雖然 MXene 有較棒的導電性，但品客洋芋片結構讓離子 (化學載體的電荷) 較難在電池內流動。電池是把離子儲存在「氧化還原活性位點」(redox active sites) 裡，而埠門較多，電池容量較大。但電池也須讓離子輕鬆的在電池內流動，不然離子無法到達埠門。

為了使 MXene 的離子流動速度提升，研究團隊得對其結構做出改良。Gogotsi 團隊把 MXene 與水凝膠 (hydrogel) 結合，把原本的品客洋芋片結構換成起司結構，讓離子更順暢的流動。

團隊人員 Lukatskaya 提道，「傳統電池與超級電容器裡面的離子至埠門的路徑都較困難，在高速充電的情況下只有少數的離子真的抵達目的地」。「研究的重點是要把 “單行道” 轉換成 “多道高速公路”」。

目前這項研究已成功，但如何把研究結果擴大至商業用途將會是轉折點。