據(jù)外媒報道，北卡羅萊納州立大學（ North Carolina State University）與美國能源部橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）的電池測試研究人員合作進行的一項新研究表明，由高功率激光產(chǎn)生的極短脈沖，可以在鋰離子電池材料中引起微小的缺陷，從而提高電池的性能。

該技術(shù)名為納秒脈沖激光退火（nanosecond pulsed laser annealing），僅持續(xù)100納秒，由現(xiàn)代眼科手術(shù)中使用的同類型激光產(chǎn)生。在常用的鋰離子電池陽極材料——石墨上，研究人員測試了這項技術(shù)。他們以10個脈沖和80個脈沖的批次測試了這項技術(shù)，并比較電流容量的差異，功率等于電流乘以電壓。

該校研究人員Jay Narayan表示：“材料缺陷可能令人討厭，但經(jīng)過合理設(shè)計，也可能成為一種優(yōu)勢。這項技術(shù)提高了電流容量，為鋰離子打開了大門。石墨陽極由表面的臺階和凹槽組成，創(chuàng)造更多的臺階，就像為鋰離子創(chuàng)造更多的進出門，這是有益的。通過這項技術(shù)，還可以產(chǎn)生空位缺陷，也就是缺失的原子。這有助于為鋰離子提供更多的進出位置，與當前容量有關(guān)?！?/p>

當使用最優(yōu)脈沖數(shù)時（接近10個脈沖而不是80個脈沖），電流容量增加了20%。當然，研究表明，石墨陽極中的缺陷太多，也會導(dǎo)致問題。“鋰離子帶有正電荷，如果它捕獲一個電子，就會變成鋰金屬，進而在陽極上引起枝晶生長，可能會引發(fā)火災(zāi)。所以，要確保鋰離子不會變成金屬?！?/p>

Narayan表示，制造商應(yīng)該擁有相關(guān)設(shè)施，以在生產(chǎn)陰、陽極時使用納秒脈沖激光熱處理技術(shù)?！袄酶吖β始す?，可在一微秒內(nèi)處理陰、陽極?！标帯㈥枠O是在薄板上制成的，因此可以相對快速、容易地進行處理。

最近，Narayan和得克薩斯大學-奧斯汀分校（University of Texas-Austin）的研究人員發(fā)表了另一篇論文，在陰極材料上使用了同樣的激光技術(shù)。該研究表明，激光處理增強了陰極材料。接下來，研究人員將致力于不再使用更昂貴的材料，比如電池陰極中的鈷，以制造更高功率和更持久的電池。