急著出門辦事，電瓶車卻還要充很久才滿電；掏出手機(jī)想在冰天雪地中拍照，手機(jī)卻自動(dòng)黑屏關(guān)機(jī)了；用了兩年的平板電腦，怎么也充不進(jìn)電……這些生活中的用電尷尬，科學(xué)家們正在努力想辦法克服。

近日，浙江大學(xué)高超團(tuán)隊(duì)研制出新型鋁-石墨烯電池，短短幾秒便可充電完成，循環(huán)充放25萬(wàn)次后依然電力十足，并展現(xiàn)出耐熱、抗凍，反復(fù)彎折不影響性能等優(yōu)異特性，顯示出廣泛的應(yīng)用前景。

12月15日，相關(guān)論文Ultrafastall-climatealuminum-graphenebatterywithquarter-millioncyclelife發(fā)表于ScienceAdvances。

一片片泛著金屬光澤的深灰色薄膜，就是團(tuán)隊(duì)最新研發(fā)的石墨烯-鋁電池。它的正極是石墨烯薄膜，負(fù)極是金屬鋁，把兩片電池串聯(lián)在一起，就能點(diǎn)亮一組LED燈。經(jīng)過(guò)測(cè)試，石墨烯正極的比容量達(dá)到120mAh/g(毫安時(shí)每克)，在25萬(wàn)次充放電循環(huán)后仍能保持91%的容量；同時(shí)其倍率性能優(yōu)異，快速充電可1.1秒內(nèi)充滿電，仍具有111mAh/g的可逆比容量。

課題組的碩士生徐晗彥解釋，“比容量”和“倍率”是兩個(gè)評(píng)判電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)。其中，比容量可以理解為單位質(zhì)量或單位體積電池的電量。比容量越大，儲(chǔ)電量越高。而倍率則代表快速和正常兩種充電模式下電量的差異。一般說(shuō)來(lái)，快速充電充滿狀態(tài)下的電量要低于正常充電模式下充滿的電量，兩個(gè)數(shù)值越接近，就說(shuō)明電池的倍率性能越好。

同時(shí)，這種電池可以在零下40攝氏度到120攝氏度的環(huán)境中工作，可謂既耐高溫，又抗嚴(yán)寒。在零下30攝氏度的環(huán)境中，這種新型電池能實(shí)現(xiàn)1000次充放電性能不減，而在100度的環(huán)境中，它能實(shí)現(xiàn)4.5萬(wàn)次穩(wěn)定循環(huán)。

這種新型電池是柔性的，將它彎折一萬(wàn)次后，容量完全保持。而且，即使電芯暴露于火焰中時(shí)也不會(huì)起火或爆炸。

“這種鋁-石墨烯‘超級(jí)’電池，倍率性能和循環(huán)壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他電池，比超級(jí)電容器具有更高的能量密度，相當(dāng)?shù)谋堵市阅芎脱h(huán)壽命。”高超說(shuō)。

高超課題組的新型電池給世人展示了美好的前景：手機(jī)充電數(shù)秒就完成，在極寒和高溫環(huán)境中能自如工作，不用擔(dān)心電池爆炸，不用擔(dān)心電池老化，電池可以折疊……

但是，高超坦言，這離真正商業(yè)化還有很大的挑戰(zhàn)，需要更多科學(xué)家的努力和投入才能實(shí)現(xiàn)。