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　　對改進的電化學能量存儲設備(即電池)的需求日益增長，這源于廣泛的技術。這包括電動汽車、在臨時停電期間需要不間斷供電的市政備用電源系統(tǒng)，以及農業(yè)、生物醫(yī)學和國防領域的各種其他應用。

　　更高效的電池將有助于提高對更環(huán)保、可持續(xù)未來的需求。

　　但是最先進的電池技術也有一些缺點。其一是充電所需的時間。麻省理工學院的研究人員在《焦耳》(Joule)雜志上發(fā)表的一篇報告中指出，另一個挑戰(zhàn)是設計將高充電容量與“電容器的長循環(huán)壽命”結合起來的電池。

　　他們解釋說，鋰離子電池(LIC)是目前使用的主要電化學儲能設備。它們標稱充電容量大，但充電時間短。

　　作為一種替代方案，設計中加入了大量廉價的有機材料。但人們發(fā)現它們的導電性降低了。其他使用模塊化設計的方法，在特定設備中結合了鋰離子電池和電容器，過于復雜和昂貴。

　　這篇《焦耳》論文的作者、麻省理工學院研究生Tianyang Chen說，這些問題“為開發(fā)電極材料提供了強大的動力，這種材料既能滿足鋰離子電池的高充電容量，又能滿足電容器的快速充電和長循環(huán)壽命。”

　　陳和他的團隊提出了一種有機材料的組合，可以用于電池陰極，鋰儲存在放電的電池中。

　　其他人嘗試使用有機材料失敗了，因為它們會溶解在電池電解質中。

　　“盡管聚合和用不溶性添加劑合成有機分子等策略可以限制電極的溶解，”Chen說，“設計本身具有不溶性但仍能快速傳輸和儲存電荷的有機材料是困難的。”

　　但是在麻省理工學院實驗室里創(chuàng)造的材料可以保持穩(wěn)定，他說。

　　“我們報道了雙四氨基苯醌及其類似聚合物物聚作為儲能裝置的假電容性有機材料。”它們在高充放電速率下表現出高電荷存儲能力。

　　這種有機材料能夠儲存310毫安時的電荷，大約是目前鋰離子電池陰極容量的兩倍。

　　使用這些材料的電池充電時間為33秒。

　　他說，依靠豐富的鎂離子或鈉離子，而不是不易獲得的鋰離子，將以更低的成本產生最佳效果。