手机快速充电10秒 29岁副教授研发快速充电铝电池 手机几十秒可充满

湖大副教授陆炳安正在演示铝电池。数字/受访者提供

苹果等手机更换频繁，但在发布会上从来没有提及。一个成分多年不变。

那就是寿命短，安全风险大的锂电池。现在，一种新型的铝电池材料有望使你给手机充满电不再需要一个多小时，只需要几十秒钟。

6日，斯坦福大学一个由中国人主导的研究小组在《自然》在线版上发表了一份关于这种铝电池的研究报告。29岁的湖南大学物理学院副教授陆炳安是该报告的“第一作者”之一。

60秒充电5000 mA后，这是陆炳安所在的斯坦福团队开发的这款铝离子电池的充电速度。一般手机的电池容量在两三千毫安左右，iphone6电池是1810毫安，iphone6plus电池是2915毫安，三星S5电池是2800毫安，也就是说如果以后换成这种铝电池，只需要几十秒就可以充满电。

发表在《自然》网络版上的这篇研究报告，第一作者有四位，陆炳安就是其中之一。自2014年5月加入斯坦福大学化学系戴宏杰课题组以来，对“铝离子电池”做出了突破性贡献。

优势1超快充电手机几十秒充满电

电动汽车和智能手机已经普及，但如何找到性能和安全性更高的电池一直是个难题。手机中广泛使用的锂电池存在自燃或爆炸、使用寿命短、耐用性差等问题。

科学界一直在研究一种高容量、安全的可充电铝电池，以取代现有的电池替代品。然而，在过去的30年里，由于铝电池阳极材料容易腐蚀和无效放电等问题，可充电铝电池一直处于概念阶段。

陆炳安和他的团队使用石墨作为阴极材料，一种相当于盐溶液的离子液体作为电解质。通过实验，他们发现三维石墨可以作为电池的正极材料，其优异的导电性和巨大的表面积可以大大缩短电池的充电时间。陆炳安说，给iphone等使用锂电池的设备充电大约需要一个小时。换成铝电池，一分钟充电速度5000 mAh，一分钟不到就充满电。

优点二:安全性高，不燃烧不爆炸

在一次视频展示中，陆炳安的团队在使用中的铝电池上钻了一个电钻，电池没有烧坏，还能工作。陆炳安介绍说，铝电池即使在火上烤，也不会爆炸。这是因为等离子电解质不会燃烧，铝和石墨也不容易燃烧，所以这种铝电池非常安全。

这也意味着铝电池不仅可以用于手机等小型家用电器，也可以用于一些在高速碰撞下经常发生燃烧爆炸事故的电动汽车。这种更安全可靠的电池，以后可以用来代替原来的锂电池。

优点3:寿命更长，充电7000次以上，功率不降低

用了一段时间手机，会不会觉得手机电池越来越不用了？那可能是因为手机的锂电池容量变小了。

陆炳安介绍，他们设计的铝电池寿命更长。他们的实验表明，铝电池的容量在7500次循环后几乎没有衰减。相比之下，普通锂电池在300次循环后就会衰变。7500次是什么概念？即使一天充两次电，10年后电池还能用。

优点4:廉价环保石墨易得，电解液无毒

陆炳安表示，生产铝电池的材料除了安全、寿命长、充电快、放电慢等优点外，更容易获得，成本也会更低。铝电池电解产生的离子液体还具有无毒环保的优点。

陆炳安透露，铝电池也很灵活，这意味着电池可以折叠，在未来的可穿戴设备中有很大的应用前景。

据《自然》报道，可充电铝离子液体电池首次实现，可应用于各种现代电子设备，改善人类生活方式。

改进型空之间的原型机电池电压不足，还不能用于手机

受现有技术的限制，目前的原电池只能产生2伏，低于传统电池的3.6伏，不能用于手机，能量密度也低于传统锂电池。需要继续改进阴极材料，提高额定电压和能量密度。不过陆炳安的团队有信心解决这个问题。

团队的成果得到了美国多项专利的保护，很多国际知名企业都致力于买断这项专利，目前正在洽谈中。

陆炳安介绍，现在的铝电池只是一个原型产品，要商业化还需要更多的人加入。比如利用铝电池的灵活特性，设计各种可穿戴设备。

成功背后有一百多次失败，清晨的一次冒险终于成功了

在电影《大英雄6》中，主人公的哥哥在萌萌身上做了84次实验，开发了医用机器人大白。同样，陆炳安和他的团队研发铝电池失败了100多次，大家都快要放弃了。终于有一天早上，陆炳安在实验室里冒险，成功了。

去年5月，在中国奖学金委员会的支持下，陆炳安以访问学者的身份前往斯坦福大学化学系戴宏杰研究组进行为期一年的交流访问。2013年6月，戴宏杰课题组启动了可充电铝电池的研究项目。陆炳安加入后，还带来了一种新的实验材料——他在湖南大学期间制备的超快充放电材料。

“当时我们做了几百块电池，都是手工做的，但是都失败了，大家都放弃了。”陆炳安说，当时课题组做了一种可以充放电的铝电池，但是使用寿命很短。

来到斯坦福后，他基本上每天0点以后就回住处。去年6月初，“我记得那是晚上12点。我用大电流充放电做了违反直觉的实验，实际上成功了。”陆炳安说。

一般电池，比如手机电池，用大电流充电会损坏，但对于实验室来说，有损坏仪器的可能。陆炳抱着破罐子破摔的心理，但最后成功了。他说这个成绩终于可以出来了，还有运气的成分。

陆炳安作为第一批作者之一，在《自然》杂志上发表了这篇论文，这也标志着湖南大学在这份世界级期刊上的出版突破。记者范迪安

长沙新闻:陆炳安，1985年生于湖北恩施。2004年考入兰州大学物理国家基础班。4年后他被送到我们学校继续读硕士。短短4年，他在2012年获得博士学位。

陆炳安在兰州大学期间，已经取得了很多科研成果。比如他开发了一种用石墨加速伤口愈合的新药；还设计了大面积静电纺丝，可用于海水淡化、聚合物成型等领域。

陆炳安，湖北农村人，家境贫寒。大学的时候，他不仅赚了所有的学费和生活费，还时不时的给弟弟送点学费。2008年本科毕业后，陆炳安与女友结婚，进入研究生院不久，儿子出生。他的生活更匆忙。他早上第一个到实验室，晚上补习完最后一班车回家。

“能有今天，我非常感谢我的妻子。本科毕业的时候，我什么都没有。她当时的条件比我好得多。”说到这里，远离太平洋的陆炳安哽咽了。

陆炳安2012年毕业于兰州大学。由于一系列辉煌的成就和履历，国内很多大学都愿意直接给他提供正教授的头衔，但他最终选择了湖南大学，湖南大学只给他提供了副教授的头衔。

“面试的时候，我去了那晚一起工作的教授实验室。晚上10点，赵校长来到实验室和我聊了半个小时。”陆炳安说当时就决定留在湖南大学。

为了丈夫的工作，陆炳安的妻子辞去了兰州某医院的护士工作，一家三口来到长沙。

在斯坦福近一年，陆炳安基本没离开过学校。2014年12月，他的妻子和儿子来到美国，只有在圣诞节的时候，他才陪妻子和孩子去洛杉矶玩一次。陆炳安说:“我觉得很尴尬。回国后要换，多陪陪家人。”

5月，陆炳安将结束斯坦福之行，返回虎达。他计划将研究方向转向环境问题。