使用智能手機，電池總是存在問題。如果能放入大容量電池，就會很好，但機身整體重量也會變重，而且會産生充電時間過長等問題。最新型智能手機和平板電腦每充電一次可以打開畫面7、8個小時左右，電動汽車每充電一次最大續駛裏程可達200 ~ 300公裏。如果能再提高一些性能的話再好不過，但以目前的電池技術而言，已經遇到了瓶頸。
因此，最近人們開始更多的把目光轉向“快速的充電”技術。因爲一旦充電速度得到改善，即使使用時間不增加，便利性也會大幅提高。這就是最近被稱爲“快速充電(Quick Charge，快充)”的技術如此受歡迎的原因。提高充電電壓和電流量，快速充電達到最大充電量的80%左右後，會自動調節電流量，慢慢充電。新型智能手機充電1小時左右可以衝到70 ~ 80%的程度。
要想利用目前的技術把充電性能提升一大截，就必須開發新的電池技術。首先，試圖進一步提高現有電池技術的研究依舊在進行。以目前主要使用的“锂離子電池”爲基礎，摻入硫磺來提高效率的“锂硫”電池、提高和氧氣的反應效率的“锂空氣”電池等備受關注。充電容量最多可猛增10倍，充電速度也可提升2、3倍。
在電池性能改善研究中，韓國科學家的成果非常耀眼。锂硫電池的最大缺點是，在反複進行充電和放電數十次後電池性能就會急速下降，但韓國科學技術院(KAIST)生命化學工學系的金熙拓教授團隊今年5月開發出了，將內部元件制成甜甜圈形狀後可以解決這一問題的技術。可以充電600次，因此與目前的锂離子電池沒有太大差異。美國達拉斯得克薩斯大學的曹京載教授研究小組也于4月份開發出了在電池中摻入钼來增加充電次數的方法。預計，2020 ~ 2030年該技術將實現實用化。
有人正試圖使用比電池更出色的新概念電路。在構成電路時使用的名叫“電容器”的配件是最基本的。該配件有儲存電後放出的性質，在相機的閃光燈上經常被用到。用這種方式制造的名叫“超級電容器”的裝置在臨時停電時就會被用作供應電力的“無停電電源裝置”。也就是說，要想進一步提升這種超級電容器的性能，就得像普通電池一樣使用。由于充電速度和儲存容量非常快和大，因此，在目前的情況下，可能會成爲終極電能儲存裝置。
在該領域的研究中，KAIST新材料工學系的姜政求教授以及研究團隊發揮了帶頭作用。姜教授團隊26日表示，團隊開發出了充電速度比普通锂電池快100倍以上，充電容量也可以猛增數十倍的新概念“超級電容器”。從理論上來說，在1分鍾內可以完全充滿一部智能手機的電池，即使充電3萬次也能保持性能。研究團隊利用多孔性金屬、氧化物、納米粒子等，制造出了這種高效率的超級電容器。如果將這種超級電容器用于電動汽車，可以在幾分鍾內完成充電。姜教授表示：“高容量、高功率的特性將對新概念的能源儲存裝置的商用化做出重大貢獻。”
田勝珉記者 enhanced@donga.com
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