How can graphene improve batteries?
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智慧手機技術似乎每年都會有重大發展。每年智慧手機相機都會更上一層樓，低光環境下成像品質，都會給人留下更深刻的印象；尺寸更大、亮度更高的無邊框顯示螢幕；CPU（中央處理器）和GPU（圖像處理器）性能遠遠超過去年的機型。
但是，有一項技術卻基本上沒有什麼進步：電池。現在，手機廠商已經不再嘗試降低手機厚度，開始熱衷於整合容量更大的電池。類似快速充電的權宜之計，幫助人們充分利用了電池，但也帶來了過熱，和電池更快地老化的風險。
目前的技術：鋰離子電池
目前大多數電子設備，都使用鋰離子電池供電，原因就在於鋰離子電池的諸多優點：生產成本低、容量大、充電速度相對快。但鋰離子電池也有缺點：隨著時間推移容量會越來越少，使得它們的使用壽命只能持續約2年時間，快速充電會產生大量熱量。另外，鋰離子電池不喜歡高溫，高溫會加快鋰離子電池老化速度，甚至起火。
幸運的是，我們可以對鋰離子電池進行改良。我們對新一代智慧手機電池有哪些要求呢？更高的容量、更慢的老化速度、增加的穩定性（安全性）和更快的充電速度。以下是我們可能用上的新技術。
改變結構：無序陰極
目前的鋰離子電池，是透過使鋰原子，和過渡金屬原子，一層層整齊地疊起來製造而成的。科學家把這稱作「有序」。
有序結構使得鋰元素，能輕鬆地在不同層間遷移，實現高容量的電池。但我們可以透過無序的結構來改進電池。不過，在伯克萊的科學家取得突破前，這一思路的問題在於，沒有確定的方法能生產無序陰極。
有序結構使得鋰元素，能輕鬆地在不同層間遷移，實現高容量的電池。但我們可以透過無序的結構來改進電池。不過，在伯克萊的科學家取得突破前，這一思路的問題在於，沒有確定的方法能生產無序陰極。
伯克萊科學家的研究表明，與有序材料相比，某些類型的無序材料能儲存更多鋰元素，從而進一步提高電池容量。這一研究團隊還發現，利用一個被稱作氟化作用的過程，他們能延長電池使用壽命，降低電池起火的可能性。
如果無序鋰離子電池投放市場，智慧手機不但能配置容量更大的電池，安全性也將進一步提高。
石墨烯球——很快投放市場？
Phone Arena表示，快速充電技術的問題之一是，會導致電池更快地老化。但是，三星和首爾大學的研究人員，在電池電極上覆蓋了一層石墨烯材料。他們利用這一方法製造出來的電池，充滿電只需要12分鐘，比現有技術快5倍。電池容量也增加了45%。
研究項目負責人Son In-hyuk博士表示，他們的研究，「使以合理的價格，大規模合成多功能複合材料石墨烯」成為可能。這意味著，我們很快就可以看到，使用石墨烯球電極塗層的電池。
這一技術將使我們能用上容量更大的電池，它能在穩定的溫度下運行，充電速度非常快，而不會造成電池快速老化。三星指出，這類電池非常適合用在電動汽車中。目前電動汽車充電需要較長時間。
固態鎂電池
前兩項技術主要是對鋰離子電池的改進，固態鎂離子電池，與它們有很大不同。固態鎂離子電池與鋰離子電池的不同之處是，電解質是固態的，而非像目前的電池那樣是液態的。
這意味著這類電池的安全性，要遠高於使用液態電解質的電池，因為它不會像鋰離子電池那樣著火。另外，固態鎂離子電池的容量是鋰離子電池的2倍。
這意味著這類電池的安全性，要遠高於使用液態電解質的電池，因為它不會像鋰離子電池那樣著火。另外，固態鎂離子電池的容量是鋰離子電池的2倍。
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