美國伊利諾大學(xué)香檳分校(UniversityofIllinois-Urbana)開發(fā)出一種多孔(porous)3D電極，號稱可同時(shí)提升目前鋰離子電池的能量密度(energydensity)與電流傳輸量(功率密度)。

今日的鋰離子電池技術(shù)為了達(dá)到較高的能量密度，在電流傳輸量方面打了折扣;超級電容(super-capacitor)則是為了達(dá)到較高的電流負(fù)載量(為目前鋰離子電池的2,000倍)而降低了能量密度(比鋰離子電池低10倍)，使其無法做為大多數(shù)電子裝置內(nèi)的電池替代方法。

在鋰離子電池內(nèi)數(shù)百倍重復(fù)的多孔3D指叉式正極(左)與負(fù)極(右)，可同時(shí)提升能量密度與電流負(fù)載量(圖片來源：伊利諾大學(xué)香檳分校)。

而伊利諾大學(xué)香檳分校教授WilliamKing則表示，他們打造的納米級指叉式3D正極與負(fù)極──以電化學(xué)沉積(electro-deposited)方式在多孔鎳支架(nickelscaffold)上完成──將可讓電池在能量密度與功率密度兩方面都達(dá)到最佳效能。

King是與同校教授paulBraun與博士候選人Jamespikul共同進(jìn)行以上研發(fā)專案；Braun負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)電池負(fù)極材料，pikul則與King一起設(shè)計(jì)正極材料。他們將兩種材料結(jié)合在同樣的微型電池原型中，證實(shí)新開發(fā)出的納米級鋰離子電池充電速度能比其他薄膜電池技術(shù)快1,000倍。

該種微型電池并號稱能在尺寸上比傳統(tǒng)電池小30倍，使其更適合應(yīng)用于醫(yī)療植入裝置、無線傳感器節(jié)點(diǎn)等領(lǐng)域。

接下來，研究人員計(jì)劃將開發(fā)出的正負(fù)極材料技術(shù)實(shí)際運(yùn)用在電子裝置中，并最佳化其生產(chǎn)制程；此研究專案是由美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)與美國空軍科研辦公室(AirForceOfficeofScientificResearch)所贊助。