智能手机、平板电脑以及大多数其他电子产品都依赖可充电电池，但经过数千次使用后，电池的充电能力会开始下降。如今的电池主要是锂电池，随着时间的推移，锂会在电池内部腐蚀。
加州大学欧文分校的研究人员没有使用锂，而是使用金纳米线来储存电能，并发现他们的系统比传统的锂电池结构寿命长得多。欧文团队的系统进行了 200,000 次充电循环，没有出现明显的腐蚀或衰减。
然而，他们并不完全清楚原因。实验的初衷是制造一种固态电池：使用电解质凝胶而不是液体来帮助储存电荷。液体电池，如常见的锂电池，极易燃烧且对温度敏感。欧文团队在实验中尝试用一种更厚的凝胶进行替代。
“我们开始对设备进行循环测试，然后意识到它们不会坏，”该论文的联合作者之一 Reginald Penner 说。“我们对此的机理尚不清楚。”
虽然你可能从未拆开过电池（我们希望如此），但你设备中的大多数电池都含有液体。液体的使用部分原因在于其导电性允许灵活且部分地充电和放电。 寻找高导电性的电解质凝胶一直很困难。
欧文电池技术采用金纳米线，其厚度不超过细菌，表面涂覆锰氧化物，然后用一层电解质凝胶保护。凝胶与金属氧化物涂层相互作用以防止腐蚀。导线越长，表面积越大，储存的电荷就越多。其他研究人员多年来一直在试验纳米线，但引入保护性凝胶将加州大学欧文分校的工作与其他研究区分开来。
“凝胶的作用不仅仅是将导线固定在一起。它实际上似乎使金属氧化物更柔软、更不易断裂。它增加了这种用于电荷储存的金属氧化物的断裂韧性，”Penner 说。
虽然这项技术有望使消费电子产品续航时间延长 400 倍，但这个初始测试平台并非真正的电池。电池有一个阳极，允许电流进入系统，以及一个阴极，输出电流。研究人员没有同时拥有两者，而是将两个阴极连接起来，互相交替充电。从阴极到阴极的连续循环构成了一个测试重复充电的完美系统。
Penner 说，这就像在两个杯子之间来回倒水。在从一个杯子转移到另一个杯子几次后，通常会有一些水溢出，留下更少的“电荷”。这就是普通电池。 Penner 的系统将“水”在“杯子”之间转移了 200,000 次，只损失了大约 5%。
尽管这项实验使用了微量的金，但生产这些电池的成本仍然很高。 Penner 建议，如果这项技术流行起来，镍等更常见的金属可以取代金。
实验室未来的工作将包括实际构建使用该技术的电池，并进一步研究该过程为何有效。
