近日电池界喜报频传，国内外科学家们纷纷赶在2015年结束之前，为我们揭晓最新科研成果，让我们对2016年的生活充满期待。
超强电池:充电7秒电动车可开35公里
近日，中科院上海硅酸盐所科学家成功研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料具有极佳的电化学储能特性可用作电动车的“超强电池”：充电只需7秒钟，即可续航35公里。相关研究成果已发表在期刊《科学》上。
超级电容器，是介于传统电容器和电池之间的一种电化学储能装置。由于具有功率密度高、循环寿命长、安全可靠等特点，现已广泛应用于混合电动汽车、大功率输出设备等多个领域。然而，超级电容器并非“完美”，其核心问题在于，能量密度低。如何让超级电容器兼具高功率、高能量，长期以来科学家并没有找到理想材料。
为破解这一难题，中科院上海硅酸盐所联合北京大学、美国宾夕法尼亚大学，展开持续攻关。最终，黄富强研究团队发现，石墨烯是超级电容器电极的最佳选择。
黄富强介绍，与传统电极材料相比，石墨烯有四大突出优势：其一，高比表面积有利于产生高能量密度；第二，超高导电性有利于保持高功率密度；第三，化学结构丰富有利于引入赝电容，提高能量密度；第四，特殊的电子结构有利于优化结构与性能关系。
通过反复试验、设计、合成，黄富强团队发现，氮掺杂有序介孔石墨烯的性能表现最佳。不仅能实现高能量密度、高功率密度，而且还可以通过使用水基电解液，做到无毒、环保、价格低廉、安全可靠。
据介绍，该新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆，可采用低成本制备，实现规模生产，且性能优于目前常见的铅酸、镍氢、锂离子等动力电池。（新华网）
超级电池：轻薄柔软可变形
10英寸的笔记本，携带时可像纸片一样折叠后放入钱包;出门在外手机、笔记本没电了，接上衣服就能充电……这种科幻片里的场景，随着天津大学赵乃勤教授课题组与天津工业大学康建立教授合作，研发成功迄今最薄的碳纳米材料薄膜“超级电池”，已经成为可能。衣服版“移动电源”现在技术就可实现，十年后，我们或许就能用上薄如纸片、随意折叠的手机和笔记本。
移动互联网时代，智能手机等设备的屏幕越做越大，研发可卷曲、可折叠的便携电子产品已成为趋势。天津大学材料学院博士秦凯强介绍，目前柔性屏幕已经出现，不过固定形态的电池制约了可折叠手机、笔记本电脑等电子产品问世。天大最新研发成功的碳纳米材料薄膜超级电容器，轻薄是这种新型“超级电池”的最大特点，厚约30微米，相当于常见A4纸的三分之一，让可折叠电子产品问世的可能性大大提高。
记者拿起“超级电池”反复按压，其像纸张一样变形。秦凯强补充说，“超级电池”在实验室反复弯折上千次后，电量损耗不到5%，稳定性很强。除了像纸张一样轻薄柔软可变形，天大研发的这种“超级电池”还具有充电快、安全的特点。
当然，“超级电池”目前也存有不足，同等面积下电量没有锂电池高。但秦凯强十分乐观，他说锂电池刚刚问世时，电量也特别小，经过几十年不断发展和技术进步，如今应用十分普遍。因此“超级电池”的应用给未来留下了巨大想象空间。(每日新报)
新型锂电池：充电40分续航150公里
日前，南京理工大学自动化学院胡文斌副教授带领的团队，将纯电动大巴车锂电池的充电时间从三四个小时缩短到了40分钟，充满一次电可以跑150公里。
“锂电池实际上也可以快充的，现在电动汽车用的电池充电慢不是电池的问题，而是因为充电桩功率不够大、电池能源管理系统跟不上等原因。”胡文斌说，他们的锂电池不仅自带散热系统，而且搭配的智能电池能量管理系统可以监控每一节电池的温度、电量。
胡文斌解释，电动汽车的电池组是由几百节电池串联起来的，如果快充的话，会造成有的电池先充满，有的电池还没充满，如果这样拿去用性能会大打折扣。他们研发的智能电池能量管理系统可以解决这个问题。（金陵晚报）
纸片电池：引领电池领域炫酷变革
前几日，瑞典林雪平大学有机电子实验室的研究人员与丹麦、美国的同行合作，开发出了一张长宽不过15厘米、厚度不到1毫米，但电容可以达到1法拉的“能源纸”，可媲美目前市场上的超级电容器。这种“能源纸”的外观和触感有点像塑料材质，由纳米纤维素和导电聚合物制成，可反复充电数百次，每次充电只需要几秒钟。这项研究成果目前已经发表在《先进科学》杂志上，瑞典战略研究基金已经为这项研究拨款，资助他们继续研发生产这种“能源纸”的“造纸机”。
无独有偶，今年10月，韩国研究人员也发明了一种新型“纳米纸片电池”，生产材料提取自木材的纤维素。科研团队将纤维素分离成头发丝的万分之一大小，并以此为原料制成了锂电子电池的两极和隔膜。这种“纸片电池”拥有非常好的柔软度，甚至可以在被折叠成一只千纸鹤后继续正常工作。同时，它还克服了传统电池发热的弊端，安全性进一步提升，使用寿命是普通电池的3倍以上。科研团队希望这种“纸片电池”以后广泛应用于可穿戴设备和电动汽车的动力源，韩国目前也在加快这类电池的商业化步伐。
与“纸片电池”有着异曲同工之妙的是美国斯坦福大学教授郑晓琳的一项发明——太阳能贴纸。这种新型太阳能电池发电的部分和普通太阳能电池板一样，但不需要坚硬的基底，轻便而且可以弯曲，可以贴在任何材料的各种物体表面。而且生产太阳能贴纸的硅基可重复利用，只需要消耗水，制作工艺也不复杂，所以成本较低。美国《外交政策》杂志用一句话概括了这项发明带给人类社会的贡献——“给予我们随时随地的太阳能。”（人民日报海外版）
硫磺电池：提升智能手机40%电池续航
虽然每年智能手机的厚度都在变得越来越薄，但似乎电池的续航却一直没有得到提升。背夹式手机电池的大行其道并不足以满足消费者的需求，人们更希望能够用上一款电池续航更为强悍的智能手机。而近日，据外媒Nikkei称，索尼可能正在研发一种新型智能手机电池，这种电池可以使单次充电的续航提升40%。
据外媒Nikkei称，索尼可能正在寻找一种方式让自己重新成为移动产业的焦点——并不是通过推出新的智能手机，而是推出新型电池。索尼目前所研发的电池并不是传统的锂离子电池，而是一种使用硫磺化合物的新型电池，这种电池能够使得其电容量得到一定程度的提升。
使用硫磺来制作电池此前也并非没有被研究过，但其主要的问题在于：这种电池中的电极会溶解到电解质之中，从而导致在每一次充电过后都会出现电容量的下降。不过，Nikkei认为，索尼已经成功地解决了这一问题，目前索尼正在进行安全方面的检查，并已经开始寻找大规模生产这种电池的方法。
Nikkei认为，索尼的新电池直到2020年之前都不会真正进入消费市场，所以我们将不会短时间内看到我们的智能手机电池续航能力得到显著提高。但是，如果40％的续航提升是真的话，那么使用这种电池之后，iPhone 6s单次充电之后将可以获得14个小时的网页浏览时间，这个续航能力已经足以满足日常生活所需了。毕竟，梦想还是要有的，万一真的在iPhone 9上实现了呢。（雷锋网）
