雖然筆記本電腦及其他電子設(shè)備的性能提升非常迅速，但其電池性能的改善卻一直不溫不火。美國斯坦福大學(xué)科學(xué)家最近發(fā)明了一種用納米硅線制成的新型鋰電池，該電池比傳統(tǒng)充電電池的儲電量提高了10倍。這一新技術(shù)理論上可使筆記本電腦的電池連續(xù)使用時間達到4天，電動汽車使用這樣的電池可行駛上百公里。這一研究結(jié)果發(fā)表在12月15日的《自然納米技術(shù)》雜志上。
　　該技術(shù)的關(guān)鍵在于提高電池陽極的儲電量。當電池充電時，帶正電的鋰離子將吸附住電流中的電子，并移動到陽極。當電池放電時，鋰離子放出原來吸附的電子，放出電能，并通過導(dǎo)電膠回到陰極。傳統(tǒng)電池的陽極由非常薄的碳原子層組成，而儲存一個鋰離子需要六個碳原子。相比之下，硅的儲電潛力巨大，因為一個硅原子就能儲存四個鋰離子。但是，當研究人員用硅薄層或硅離子制成電池陽極時，大量高速運動的鋰原子會將陽極的硅擊碎，甚至還會破壞硅原子與底層金屬基底的聯(lián)系，減弱其效力。
　　斯坦福大學(xué)材料學(xué)家崔毅（音譯）發(fā)現(xiàn)，用須狀硅線制成的電池陽極能大大改善這一狀況。研究人員在不銹鋼基底上培育了一大片硅納米線，然后加入普通的電解液和電極制成簡單的電池。在一系列實驗中，硅納米線不停地膨脹和收縮，但始終沒有從基底脫落。研究人員稱，主要原因在于納米線的形狀使硅原子點陣能沿著線迅速膨脹收縮，從而緩解了結(jié)構(gòu)應(yīng)變，使納米線牢牢附著在金屬基底上。崔毅研究小組發(fā)現(xiàn)，通過這種辦法，硅陽極儲存的電量比傳統(tǒng)石墨陽極要高10倍。
　　美國麻省理工學(xué)院電池制造專家格布蘭迪?錫德高度評價了這一研究結(jié)果。但他同時提出，要制造比傳統(tǒng)電池儲電量大10倍的鋰電池，還需要一個同樣能儲存更多電荷的陰極。不過，因為硅納米線陽極的重量和體積大大縮小，電池制造商將能在原有空間加入更多陰極材料來儲存更多電荷。