為了克服傳統鋰離子電池充電時間緩慢的問題，日本科學與技術高級研究所的科學家開發出了一種新的負極材料，可以實現超快速充電。
這種新型材料通過一種簡單、環保和高效的方法生產，在數千次循環中還能保持其大部分的初始容量。這項研究的結果將為電動汽車的快速充電和耐用電池鋪平道路。
隨著對氣候變化的關注，越來越多的研究人員目前正專注于改進電動汽車，使其成為傳統汽油車更具吸引力的替代品。除了安全性、自主性和耐用性之外，大多數人還希望充電速度加快。
縮短鋰離子電池充電時間的方法之一是提高鋰離子的擴散率，可以通過增加電池負極所用的碳基材料的層間距離來實現。
日本科學與技術高級研究所的科學家開發了一種相對簡單、環保和高效的方式來生產氮含量極高的碳基負極。通過在800℃下煅燒這種熱穩定的生物基聚合物，該團隊成功地制備了一種碳陽極，其氮含量達到了創紀錄的17%。他們驗證了這種材料的成功合成，并使用各種技術研究其組成和結構特性，包括掃描電子隧道顯微鏡、拉曼光譜和X射線光電子光譜。
為了測試負極的性能，與更常見的石墨進行比較，研究人員建立了半電池和全電池，并進行了充放電實驗。結果是非常有希望的，這種負極材料被證明適用于快速充電，這要歸功于其增強的鋰離子動力學。
此外，耐久性測試表明，使用該負極材料的電池，即使在3000次高速充放電循環后，仍能保持約90%的初始容量，這大大超過了石墨基電池的容量。