這種N摻雜碳包覆的多孔Li4Ti5O12之所以表現(xiàn)出極好的倍率性能和循環(huán)性能，主要原因有三：一是表面經(jīng)過N摻雜碳層的包覆，在提高材料的電子導(dǎo)電性的同時也有利于提高Li4Ti5O12的表面穩(wěn)定性；二是在Li4Ti5O12與N摻雜碳層之間形成的中間相有利于界面間的電子傳輸；三是在Li4Ti5O12顆粒中形成的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)更有利于鋰離子的嵌入/脫出。

該課題組提出的使用離子液體作為碳的前驅(qū)體來修飾電極材料，得到的材料表面包覆著均勻的薄薄的N摻雜碳層，表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)性能。該合成方法相對簡單、有效，可以延伸到其他電化學(xué)器件的電極材料中。研究工作發(fā)表在Advanced Materials期刊上。

液體電池能貯存大量綠色能量

據(jù)國外媒體報道，當(dāng)科學(xué)家競相為筆記本電腦、手機(jī)和其它輕便電子產(chǎn)品開發(fā)越來越小且越來越強(qiáng)大的固體電池時，美國麻省理工學(xué)院卻截然相反，開發(fā)由液體金屬制成的生態(tài)環(huán)保的大型固定電池組，能貯存大量風(fēng)能或太陽能等綠色能源，可以充當(dāng)醫(yī)院等單位的備用電力。

參與開發(fā)此液體電池的麻省理工學(xué)院的科學(xué)家道恩·薩多威說：“由于這樣的電池不能用于手機(jī)或汽車?yán)铮虼宋覀儧]必要要求它們防震和簡單易行。我們的電池里面沒有固體材料，沒有固體電極，沒有固體薄膜，沒有任何固體的東西。”

我們知道，任何電池，固體、液體或固液組合電池都只能貯存化學(xué)能。為了貯存化學(xué)能，任何電池得有三部分組成――陽極電極、陰極電極和陰陽電極之間的膜構(gòu)成。大多數(shù)電池，包括筆記本電腦和電視機(jī)遙控器上使用的電池，都使用固體材料如鋅或鈷鋰充當(dāng)陰極，石墨充當(dāng)陽極，液體鹽溶液充當(dāng)電解質(zhì)膜。而此液體電池則不同，其陰陽和膜都是液體的，且都是熾熱的熔化的像稀泥似的液體。

在近幾年里，薩多威嘗試了多種不同液體金屬的配方，最先嘗試的配方是熔化的銻和鎂充當(dāng)電極，中間有一層硫化鈉充當(dāng)膜。由于每一種金屬有不同的密度，因此這三種金屬不會彼此混合，且它們自然地分成三層。如果有意外事件干擾了這些金屬層，它們也將會因各自重量的不同而再次自動分成三層。不過，薩多威沒有透露其現(xiàn)有液體電池的具體材料是什么。不管它們是由什么材料構(gòu)成的，這些電池都放在不銹鋼里密封著，大小和汽水飲料罐差不多。像此電池的內(nèi)部材料一樣，此電池的大小也沒的最后確定下來。

薩多威說：“此電池應(yīng)該很容易按比例擴(kuò)大，如果我們想制造一個33加侖垃圾桶那么大的電池，我們就能做到。如果我們想制造足球場那么大的電池，我們也能做到。”而且，按比例縮放此電池大小很便宜，且能保持液體金屬處于液體狀態(tài)。目前，此電池必須得加熱到500攝氏度才行，這是標(biāo)準(zhǔn)家用烤箱的最高溫度。

像家用烤箱一樣，液體金屬電池也需要同樣的安全規(guī)程，或許有一天這種液體電池將成為住宅、醫(yī)院和其它永久性建筑的一部分?？茖W(xué)家表示，此電池是貯存風(fēng)能或太陽能的理想設(shè)備。而且此全部的液體金屬電池最有可能取代其它的熔化金屬電池（有固體膜介于陰陽極之間），如硫化鈉電池，目前用作醫(yī)院的備用電力，或者用作電力調(diào)度者，當(dāng)夜晚用電不緊張時，此電池從電網(wǎng)用電，而當(dāng)白天處于用電高峰時，此電池就將能量回輸入電網(wǎng)。不過，薩多威的這種液體電池還需幾年才能派上用場。

美科學(xué)家用病毒制作鋰離子電池獲得成功

病毒對于人類的健康和你的技術(shù)的健康都是壞東西。美國麻省理工學(xué)院正在使用病毒制作鋰離子電池的正極和負(fù)極。

麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出一種可制作電池的轉(zhuǎn)基因病毒。這種新的方法能夠制造用于汽車和電子產(chǎn)品的更便宜的可充電電池，而且這種電池更環(huán)保。

目前的鋰離子電池在電池的正極和負(fù)極之間傳送離子。三年前，麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，他們能夠利用病毒制作鋰離子電池的一個正極。這個正極由氧化鈷和黃金材料組成。這些病毒在涂上氧化鈷和黃金材料之后組成一個納米線。

現(xiàn)在，這些研究人員在材料科學(xué)、工程和生物工程Germeshausen教授AngelaBelcher的領(lǐng)導(dǎo)下現(xiàn)在能夠利用病毒制作鋰離子電池的負(fù)極部分。能夠利用病毒制作電池的正極和負(fù)極之后就很容易制作電池了。

使用的病毒是常用的不會感染人類的噬菌體。對于負(fù)極來說，這些病毒在自己的表面涂上一層磷酸鐵，然后利用碳納米管創(chuàng)造一個高傳導(dǎo)材料的網(wǎng)絡(luò)。

這個碳納米管網(wǎng)絡(luò)能夠把電子從電極迅速傳送到磷酸鐵核心以產(chǎn)生能源。通過創(chuàng)建碳納米管網(wǎng)絡(luò)，電池的傳導(dǎo)性能更好，重量更輕。

這個研究團(tuán)隊(duì)要制作更好的具有較高電壓和更大容量的電池。要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，負(fù)極的組裝需要使用磷酸錳和磷酸鎳這種材料。這種納米級電池技術(shù)將為汽車和電子制造商使用電池開辟新的可能性。