研究負責人、伊利諾伊大學的威廉姆·金教授表示：“陰極和陽極距離非常近，使得位于電池兩極用來發(fā)生反應的離子和電子不需要行進很遠，因此能更快產(chǎn)生能量。而且，最新技術可以擴展，可以將電池做得比較大?！?

金指出，盡管智能手機和其他電子設備已從微電子學受益良多，但電池領域的進展卻伐善可陳，最新研究改變了這一現(xiàn)狀。同樣功能的新電池的“個頭”僅為原電池的十分之一，新電池可用在汽車內(nèi)。

其他電池專家對新研究樂見其成，但他們也擔心，安全問題或許會成為其市場化的“絆腳石”。

英國劍橋大學化學系的克萊爾·格雷教授表示：“挑戰(zhàn)在于制造出一個足夠穩(wěn)固的微電池陣列，通過一個成本低廉且可不斷擴大的過程，使整個電池陣列不出現(xiàn)一次短路。”牛津大學無機化學和能源領域的專家皮特·愛德華茲也指出：“最新研究證明了我們可以獲得很高的能量密度，但問題在于如何擴大規(guī)模以便進行工業(yè)化生產(chǎn)，同時找到更簡單的制造方法并解決安全問題。我并不知道這種微電池是否容易自燃，鈷酸鋰電池就存在這一問題?！?

金承認，因為目前使用的液體容易自燃，安全問題確實存在。他表示，測試設備使用的液體很少，這就使發(fā)生爆炸的危險微乎其微，但如果電池被做得很大，危險可能會隨之增加。但他計劃改用更安全的聚合物電解液來解決這個問題，希望今年年底前，該技術能夠?qū)崿F(xiàn)為電子設備和汽車供電。

研究使用離子液體作為碳前驅(qū)體修飾電極材料

Li4Ti5O12作為鋰離子電池的負極材料，主要缺點在于電子電導能力太差，純Li4Ti5O12的電導率小于10-13 S/cm，鋰離子擴散系數(shù)只有10-9 –10-13 cm2 s-1，導致倍率性能不佳，從而限制了其在鋰離子電池中的應用。因此研究者們從降低Li4Ti5O12顆粒尺寸和表面包覆兩方面來對Li4Ti5O12進行改性。降低顆粒才尺寸能夠縮短鋰離子的擴散距離，因此電極材料的電化學活性或倍率性能可以得到提高；表面包覆能夠提高表面電導率，促進電極材料間的接觸。目前報道的對Li4Ti5O12表面包覆的方法雖然能夠提高倍率性能，但是大多數(shù)方法過程復雜或者需要在高溫條件下才能實現(xiàn)(＞600 ℃)。

最近，中國科學院物理研究所北京凝聚態(tài)物理國家實驗室胡勇勝課題組首次使用離子液體作為碳的前驅(qū)體，對多孔Li4Ti5O12的進行表面包覆。與傳統(tǒng)的固態(tài)碳源前驅(qū)體相比，離子液體由于具有流動性質(zhì)更容易深入多孔材料中，而且在較低的蒸汽壓下，裂解溫度范圍較寬 (400-1000 ℃)，也不伴隨快速的溶劑蒸發(fā)，這些都有利于在顆粒表面形成均勻的包覆薄層。此外，通過選擇不同類型的離子液體還可以調(diào)節(jié)包覆層的組成。因此使用離子液體作為前驅(qū)體，對于調(diào)節(jié)包覆層和表界面的組成和性質(zhì)方面具有明顯的優(yōu)勢，這一點對于材料的設計和優(yōu)化尤為重要。

該研究組首先采用以前報道的噴霧干燥法制得多孔Li4Ti5O12，離子液體1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺作為前驅(qū)體，使用不同量的離子液體與Li4Ti5O12混合，并在氬氣中600 ℃ 煅燒。通過表征發(fā)現(xiàn)，合成的多孔Li4Ti5O12碳包覆層中含有N元素，對比碳包覆的不含有N元素的多孔Li4Ti5O12，這種N摻雜有利于提高電池的倍率性能。