可充电锂离子电池基本上无处不在，从智能手机到笔记本，从耳塞到电动车，现在都需要它们供电。

但是，尽管这一无处不在(并且获得了诺贝尔奖)的技术，从根本上改变了我们使用和为便携式技术充电的方式，但它还远非完美。

锂离子电池的性能会随着时间的推移而下降，有时电池单元的缺陷会导致过热和危险的隐患——有可能会爆炸。

任何使用智能手机、平板电脑或笔记本电脑的人都知道，给锂离子电池充电是个缓慢而耗时的过程。在这方面，科学家们有了好消息。

俄罗斯的研究人员开发出了一种新型电池，他们表示，这种电池的充电速度可以比现有的锂离子电池快大约10倍！

"使用我们开发的聚合物制造的电池可在几秒钟内完成充电——比传统的锂离子电池快了约10倍。"圣彼得堡大学的电化学研究员Oleg Levin说，"这一点已经通过一系列实验得到了证明。"

新电池的关键是一种硝基基氧化还原聚合物，这种材料在放电和充电时可以发生可逆的氧化(失去电子)和还原(获得电子)反应。

在这种情况下，所使用的氧化还原聚合物是一种合成形式的NiSalen(镍-硒)——一种含金属的金属聚合物，其中的镍和硒原子链作为分子线来提升电子导电性，而这正是硝基基聚合物电池的局限性。

"在硝基基聚合物中，唯一的电荷传输途径是氧化-还原中心之间的电子跳转，这在微观尺度上非常迅捷。"研究人员在他们的研究中解释道，"尽管如此，硝基基材料的宏观电子传导率似乎非常低。"

研究人员探索了许多不同的聚合物类型，但NiSalen化学过程是唯一被证明，具备稳定和高效的系统，这要归功于镍和硒结构作为导电骨架的运作方式。这些结构同时充当了硝酰垂体的电荷收集器，同时也支持了该物质的氧化还原能力。

该装置在低温下也能很好地工作，这对温度敏感的锂离子电池来说，可不是什么小本事。不过，并不是说速度快的NiSalen就一定在各方面都很完美了。

"现阶段，它在容量方面仍然落后——比锂离子电池低30%到40%。"Levin说，"我们目前正在努力改善这一指标，同时保持充放电速率。"

从理论上讲，硝基基聚合物最终应该提供良好的电容潜力，因此，该团队想出如何调整电池，使其除了良好导电性外，还能提供良好的充电净空，这可能只是一个时间问题。

希望如此，因为除了快速充电之外，这种电池具备其他重大优势。

"它是安全的——没有任何可能构成燃烧危险的东西，不像现在广泛使用的钴基电池[包括锂离子电池]。"Levin说。

"它所含的可能对环境造成危害的金属成也大大减少。镍在我们的聚合物中少量存在，但比锂离子电池中要少得多。"

研究报告见于《电池和超级电容器》(Batteries and Supercaps)。

https://www.sciencealert.com/new-type-of-battery-can-charge-10-times-faster-than-current-lithium-ion-batteries

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