日前，据国外媒体报道，美国西北大学的研究团队表示，已经找到了突破目前锂离子电池充电量和充电速度限制的方法。新方法不仅让充电量增加了十倍，充电时间也只需原来的十分之一。科学家表示，这项技术可望在三到五年内在市场量售。
这项技术到底是如何工作的呢?
首先，我们必须先了解，电池的充电量主要受限于充电的密度，而充电的速度取决于锂离子能够多快在电解液中到达正极。在目前的技术中，电池的正极是由层层的石墨薄片所组成。
之前的科学家，曾经尝试把以碳元素为主的石墨薄片改成以硅为主的薄膜，因为硅比碳更能有效的容纳锂离子的数目。然而，硅在充电过程中容易急速的收缩和延伸而破碎，反而损失了充电的含量。
除此之外，在目前的技术里，充电的速度主要是被石墨薄片的形状所影响。石墨薄片非常的薄(只有一个碳原子的厚度)，也非常的长，所以在充电的过程中，锂离子需要经过非常久的过程才能到达正极。
这个新的技术，研究团队在石墨薄片中夹杂了层层的硅元素，利用石墨薄片的延展性来稳定硅在充电过程中体积的变化。如此一来，由于硅的作用，充电含量可以多达十倍。除此之外，研究团队也利用化学氧化的过程，在石墨薄片上产生很多非常微小的孔隙(约10-20奈米)让锂离子可以透过捷径快速到达正极，减少充电的时间多达十倍。
目前这个研究只探讨了电池正极的改善方式，接下来研究团队会对于电池负极的改善加以研究，可望在锂离子电池的技术上有更多的突破。
