如果智能手機的電池中添加了量子點——比人類發(fā)絲寬度小1萬倍的納米晶體，充電時間可以縮短到30秒，但效果只能維持幾個充電周期。不過，美國范德堡大學的研究團隊找到了解決辦法：使用蘊藏豐富、成本低廉的黃鐵礦來制造量子點，可確保電池在幾十個充電周期內(nèi)都能快速充電。

　　范德堡大學官網(wǎng)11日發(fā)布新聞公報稱，納米級材料雖可顯著提高電池性能，但當尺寸小于10納米（40至50個原子的寬度）時，納米粒子便與電解液發(fā)生化學反應(yīng)，所以只能充放電幾次，這成為鋰離子電池商用邁不過去的“門檻”。該校機械工程專業(yè)助理教授卡里·品特指導、研究生安娜·道格拉斯帶領(lǐng)的研究小組利用標準的鋰紐扣電池和不同規(guī)格的黃鐵礦量子點進行實驗，發(fā)現(xiàn)4.5納米大小的量子點可以極大地提升電池的充電速度，延長使用周期。

　　這是因為，黃鐵礦能通過一種獨特的方式轉(zhuǎn)變?yōu)殍F和鋰—硫（或硫酸鈉）化合物來儲能，與商業(yè)鋰離子電池存儲電荷的機制不同。根據(jù)他們的觀察，這些超小納米顆粒允許鐵移動到表面，而鈉或鋰則與黃鐵礦中的硫發(fā)生反應(yīng)，但如果換成較大的顆粒，鐵就無法在黃鐵礦材料中移動，從而限制了它們的儲能能力。

　　品特認為，理解這種化學儲能機制至關(guān)重要，將有助于按照摩爾定律來革新電池性能，加快向電動汽車過渡的步伐。他表示，未來新工具的開發(fā)將使他們有能力研制可在幾秒鐘內(nèi)充電、幾天時間內(nèi)放電的電池，并且循環(huán)次數(shù)可多達幾萬次，儲能能力可讓電動汽車與汽油車媲美。

　　該研究成果發(fā)表在11日出版的《美國化學學會·納米》雜志上。