最新电池技术之三维电极是什么？

传统的电池技术中电池内有三个元件：分别位于电池两端的阴极和阳极以及作为桥梁的电解液，而最新电池技术的突破重要在于在微尺度上将电池的阳极和阴极整合在了一起。据英国广播公司（BBC）近日报道，美国科学家制造出一种拥有三维电极的新式微电池模型，与目前的商用电池相比，同样功能的新电池仅为其十分之一，而再充电速度则为其1000倍。

三维电极有两种形式，一种是在二维电极之间填充均匀混合的导电颗粒和绝缘颗粒，当外加电压足够高时，使导电颗粒沿电场线方向两端的电位超过阴极和阳极反应的可逆电势时，导电颗粒表面带电，称为新的一极。第二种是将电极结构做成三维结构，就是立体结构。

三维电极法是在二维平面电极的基础上开发研制的，与其它处理方法相比，该方法具有以下特点：

1、 与传统的二维平面电极相比，三维电极能够增加电解槽的面体比，且因填充粒子间距小而增大物质的传质速度，提高电流效率和处理效果

2、 三维电极反应器设备相对较为简单、紧凑，占地面积少，粒子电极长时间不需再生处理，操作费用低，易于控制，便于实现工业化；

3、 处理时不需添加化学药品，后处理简单，无二次污染，被称为“环境友好型处理技术”；

最新电池技术之三维电极是首先制造出一个由细小的聚苯乙烯球组成的网格；接着用金属填满球内外；再将球溶解，留下一个三维的金属支架，并在该金属支架上添加了一个镍锡合金阳极和氢氧化锰矿物质阴极；最后，将该装置依附到一块玻璃的表面，并将玻璃表面没入300摄氏度的液体（作为电解质）中。

最新电池技术之三维电极的阴极和阳极距离非常近，使得位于电池两极用来发生反应的离子和电子不要行进很远，因此能更快出现能量。而且，最新技术可以扩展，可以将电池做得比较大。

虽然说最新电池技术之三维电极有很多的优势，但是安全问题或许会成为其市场化的绊脚石。

最新电池技术之三维电极的难题挑战在于制造出一个足够稳固的微电池阵列，通过一个成本低廉且可不断扩大的过程，使整个电池阵列不出现一次短路。最新研究证明了最新电池技术之三维电极可以获得很高的能量密度，但问题在于如何扩大规模以便进行工业化生产，同时找到更简单的制造方法并解决安全问题。目前并不了解这种微电池是否容易自燃，钴酸锂离子电池就存在这一问题。