未来电动汽车充电有望不再“坐等” 科大两项科研成果同时在《科学》杂志刊发，充电十分钟，行驶五百公里
本报讯 电动汽车受到市场青睐，但漫长的充电时间也让人望而却步，因此发展具有快速充电能力的大容量锂离子电池，一直是行业的重要目标。此次由中国科大团队发布的最新研究成果——新型电极材料助力锂电子电池快充技术，让该目标更加接近现实。记者从中国科大获悉，北京时间10月9日凌晨两点，科大季恒星教授团队和赵忠教授团队的两项科研成果在国际顶尖杂志《科学》上刊发，除了上述成果外，另一成果为发现植物干细胞广谱抗病毒机制，为多种作物抗病毒防治提供一个全新研究思路。
成果一：全新设计的电极材料取得性能突破
记者了解到，中国科大季恒星教授研究组与合作者们在新型锂离子电池电极材料研究方面取得重大突破：全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能，该成果在《科学》杂志上发表。
季教授介绍，如果想提高电池充电的速度，就需要一款充电的电化学反应速度很快的材料。黑磷是一款非常有潜力的、能够实现锂离子电池快充的电极材料。季恒星团队采用“界面工程”策略，将黑磷和石墨通过磷碳共价键连接在一起，在稳定材料结构的同时提升了黑磷石墨复合材料内部对锂离子的传导能力。同时，研究团队用轻薄的聚合物凝胶做成防尘外衣，“穿”在黑磷石墨复合材料表面，使锂离子得以顺利进入。在这两个层面的界面优化下，这款黑磷复合材料达到了性能上的突破。
充电十分钟，行驶五百公里
“我们采用常规的工艺路线和技术参数将黑磷复合材料做成电极片。实验室的测量结果表明，电极片充电9分钟即可恢复约80%的电量，2000次循环后仍可保持90%的容量。”该成果的共同第一作者，中国科学院化学研究所的辛森研究员介绍说，如果能够实现这款材料的大规模生产，找到匹配的正极材料及其他辅助材料，并针对电芯结构、 热管理和析锂防护等进行优化设计，将有望获得能量密度达350瓦时/千克并具备快充能力的锂离子电池。
具备能量密度350瓦时/千克的锂离子电池,能够使电动汽车的行驶里程接近1000千米，而特斯拉Model S满电后的行驶里程为650千米。而快速充电能力将使电动汽车的用户体验上升一个台阶。“我们有可能让电动汽车在10分钟左右的时间内充满电，并能行驶约500公里。”
成果二:为多种作物抗病毒防治提供一个全新研究思路
目前，植物病毒病害已经成为农业生产中的第二大病害，植物一旦染上病毒将带来毁灭性的后果，比如在水稻中由稻飞虱传播的病毒（条纹叶枯病和黑条矮缩病）一旦爆发，轻则减产16%左右，重则绝收。
“茎尖脱毒”是少有的可以应用于大多数植物、清除体内病毒的最有效的生物技术，但其深层机理一直未被揭示。
中国科大生命科学学院赵忠教授团队通过发育生物学和植物病毒学两个领域的交叉研究，找到了植物干细胞免疫病毒的关键因子—WUSCHEL（WUS）蛋白，揭示了植物干细胞的广谱抗病毒机制。
在此次研究中，赵忠团队另辟蹊径，以传统的“茎尖脱毒”技术为灵感来源，历经8年潜心研究，发现WUS是一个存在于植物干细胞中的关键抗病毒蛋白。“干细胞内的WUS是一个非常保守的蛋白，从低等植物到高等植物中普遍存在。”这项工作研究了植物分生组织存在的广谱抗病毒免疫活性，第一次发现在病毒抗性和分生组织维持基因之间存在如此精确的分子连接。
同行专家评论：“此研究解决了一个长期存在且备受关注的问题，是植物病理学和植物发育领域的一个开创性研究。”
下一步，研究团队计划怎样将其应用到育种中，基于蛋白质人工进化技术，筛选高抗病蛋白，并利用生物技术转入多种作物中，以得到广谱高抗病的作物新品种。WUS蛋白介导的广谱抗病毒机制可以为多种作物抗病毒防治提供一个新的研究思路，可能为解决全球粮食稳产带来新曙光。
合肥报业全媒体记者 蒋瑜香
通讯员 范琼 李晓曦 赵小娜 胡冬寅
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