你想在一分鐘內(nèi)給智能手機(jī)電池充滿電嗎?那將非常酷，它可以讓智能手機(jī)制造商在手機(jī)中使用容量較低的電池。這樣做可以讓這些設(shè)備內(nèi)部有更多空間來添加增強(qiáng)計(jì)算和數(shù)據(jù)功能所需的組件。根據(jù)《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上的一項(xiàng)新研究，科羅拉多大學(xué)發(fā)現(xiàn)的一項(xiàng)尖端技術(shù)可以讓手機(jī)在短短60秒內(nèi)充電至100%。

新技術(shù)基于離子通過超級(jí)電容器的運(yùn)動(dòng)。離子是具有凈正電荷的原子，超級(jí)電容器用于在高電流、短時(shí)間充電和放電周期中儲(chǔ)存能量。在一份新聞稿中(通過BGR)，研究員AnkurGupta發(fā)現(xiàn)，通過使離子更有效地移動(dòng)，能量的充電和釋放將更快，從而使手機(jī)內(nèi)的電池在一分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)從0%充到100%。

古普塔指出，雖然其中一些技術(shù)已用于研究油藏和水過濾等多孔材料中的流動(dòng)，但它們尚未在儲(chǔ)能系統(tǒng)中得到充分研究。古普塔說：“鑒于能源在地球未來中的關(guān)鍵作用，我感到很受鼓舞，想將我的化學(xué)工程知識(shí)應(yīng)用于先進(jìn)的儲(chǔ)能設(shè)備。”“我覺得這個(gè)話題還沒有得到充分探索，因此，這是一個(gè)絕佳的機(jī)會(huì)。”

Gupta補(bǔ)充道：“超級(jí)電容器的主要吸引力在于其速度。那么我們?nèi)绾尾拍茏屍涑潆姾歪尫拍芰康乃俣雀炷?通過更高效的離子運(yùn)動(dòng)。”研究人員最大的發(fā)現(xiàn)之一是，在納米級(jí)微小孔隙的交叉點(diǎn)處，離子的運(yùn)動(dòng)方式與電子不同。研究還發(fā)現(xiàn)，離子的運(yùn)動(dòng)與基爾霍夫定律的預(yù)期不同。后者自1845年以來一直用于確定電路中的電流。

通過這項(xiàng)研究，僅需幾分鐘便可模擬和預(yù)測(cè)離子在由數(shù)千個(gè)相互連接的孔隙組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)動(dòng)。古普塔說：“這就是這項(xiàng)研究的飛躍。我們找到了缺失的環(huán)節(jié)。”

目前還不清楚這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室研究需要多長(zhǎng)時(shí)間才能成為手機(jī)上的實(shí)用技術(shù)。但能夠瞬間為手機(jī)電池充電這一想法應(yīng)該有助于推動(dòng)這項(xiàng)研究的進(jìn)展。

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