有一种新方法可制作电池电极，依靠的是纳米结构的金属泡沫材料，这种方法已被用来制造锂离子电池，这种电池充电90%只需要两分钟。如果这种方法可以商业化，它可能会使笔记本电脑充电只需几分钟，手机充电只需30秒。

　　这些方法用于制造超高速充电电极，可兼容一系列电池化学反应；研究人员还用它来制备镍金属氢化物（nickel-metal-hydride）电池，这种电池常用于混合动力汽车和电动汽车。

　　电池充放电有多快，主要取决于流动的电子和离子进出阴极（cathode），这一电极充电时为负极。研究人员一直试图用纳米材料来提高工艺，但通常都要权衡总体能量存储容量（它决定电池可以用多长时间才需要充电）和充电速度。“人们解决了问题的一半，”保罗•布朗（Paul Braun）说，他是伊利诺斯大学香槟分校（University of Illinois，Urbana - Champaign）材料科学和工程教授。

　　布朗的团队已制成高度多孔的金属泡沫，涂层是大量活性电池材料。这种金属提供了高导电性，尽管它是多孔的，但这种结构拥有足够的活性材料，可以储存足够量的能量。这些孔使离子可以来回畅通流动。

　　第一步，要制作这种阴极，就要创造一种浆体状的聚合物球（polymer spheres），就在导电基板的表面。由于它们的形状和表面电荷，这些球会自组装，形成一种规则的模式。伊利诺伊州大学的研究人员随后会采用一种普通的技术，称为电镀，用以填补这些球与镍之间的空间。接下来，他们溶解这些聚合物球以及大部分的金属，只留下一种镍海绵，这种海绵有大约90%的开放空间。最后，他们培育活性物质，就在海绵上面。

　　“这距产品还有一些距离，但我们有了很好的实验室演示，”就是采用镍金属氢化物电池和锂离子电池，布朗说。伊利诺伊州大学的团队已制成锂离子电池，几乎完全充电只需要大约两分钟。这种方法应适用于那种电池尺寸，就是笔记本电脑的和电动车所需的电池，但研究人员还没有制作它们。

　　“这种性能它们已经取得，是前所未有的，”安德烈亚斯•斯坦（Andreas Stein）说，他明尼苏达大学（University of Minnesota）的化学教授。斯坦开创了聚合物粒子制模（polymer-particle templating）方法，布朗的研究小组正在使用。布朗的研究已经介绍，就在《自然•纳米技术》（Nature Nanotechnology）杂志上。

　　杰夫•达恩（Jeff Dahn）是达尔豪西大学（Dalhousie University）物理学教授，他怀疑这些电极最终会进入产品。“你查看一下流程图，要制作这种结构，那是相当复杂的，也会很昂贵，”他说。

　　布朗承认：“有很多人提出了优雅的（电极）结构，但制造它们是非常复杂的。”他说，然而，他的制造工艺结合了现有的方法，目前广泛用于制造其他产品，要不就是制作电池，应该不会太困难，就可以使它们适应。这个工艺会增加额外的步骤来制作电池，但这些步骤并不特别昂贵或复杂，布朗说。

　　布朗的研究小组下一步将测试电极结构，采用范围更广的电池化学反应，并努力改善电池的另一半，就是阳极，这是一项更棘手的工程。