最新電池技術之三維電極是什么？

傳統(tǒng)的電池技術中電池內有三個元件：分別位于電池兩端的陰極和陽極以及作為橋梁的電解液，而最新電池技術的突破重要在于在微尺度上將電池的陽極和陰極整合在了一起。據(jù)英國廣播公司（BBC）近日報道，美國科學家制造出一種擁有三維電極的新式微電池模型，與目前的商用電池相比，同樣功能的新電池僅為其十分之一，而再充電速度則為其1000倍。

三維電極有兩種形式，一種是在二維電極之間填充均勻混合的導電顆粒和絕緣顆粒，當外加電壓足夠高時，使導電顆粒沿電場線方向兩端的電位超過陰極和陽極反應的可逆電勢時，導電顆粒表面帶電，稱為新的一極。第二種是將電極結構做成三維結構，就是立體結構。

三維電極法是在二維平面電極的基礎上開發(fā)研制的，與其它處理方法相比，該方法具有以下特點：

1、 與傳統(tǒng)的二維平面電極相比，三維電極能夠增加電解槽的面體比，且因填充粒子間距小而增大物質的傳質速度，提高電流效率和處理效果

2、 三維電極反應器設備相對較為簡單、緊湊，占地面積少，粒子電極長時間不需再生處理，操作費用低，易于控制，便于實現(xiàn)工業(yè)化；

3、 處理時不需添加化學藥品，后處理簡單，無二次污染，被稱為“環(huán)境友好型處理技術”；

最新電池技術之三維電極是首先制造出一個由細小的聚苯乙烯球組成的網格；接著用金屬填滿球內外；再將球溶解，留下一個三維的金屬支架，并在該金屬支架上添加了一個鎳錫合金陽極和氫氧化錳礦物質陰極；最后，將該裝置依附到一塊玻璃的表面，并將玻璃表面沒入300攝氏度的液體（作為電解質）中。

最新電池技術之三維電極的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要行進很遠，因此能更快出現(xiàn)能量。而且，最新技術可以擴展，可以將電池做得比較大。

雖然說最新電池技術之三維電極有很多的優(yōu)勢，但是安全問題或許會成為其市場化的絆腳石。

最新電池技術之三維電極的難題挑戰(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。最新研究證明了最新電池技術之三維電極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，同時找到更簡單的制造方法并解決安全問題。目前并不了解這種微電池是否容易自燃，鈷酸鋰離子電池就存在這一問題。