東京大學工程師們不斷地探索改進電池技術的新方法，Yamada教授和他的團隊開發了一種材料，可以顯著延長電池的壽命，并為電池提供更高的容量。從智能手機到起搏器和汽車，電池為我們這個世界的大部分設備提供動力，它們的重要性只會繼續增長。許多人認為，電池有兩個特殊的方面需要改進，以滿足我們未來的需求。這些是電池的壽命和容量——它能儲存多少電量。你的設備很可能使用一種叫做鋰離子電池的電池。

但另一種基于鈉而非鋰的電池可能很快就會普及。這兩種電池都能儲存和釋放大量的電荷，這要感謝組成材料傳遞電子的方式。但是在鋰電池和鈉電池中，重復的充電和使用循環會隨著時間的推移顯著降低存儲容量。在一個典型的電池里，有好幾層金屬材料。當電池充電和放電時，這些層會降解并產生裂縫或片狀物，即所謂的堆積故障，從而降低電池儲存和傳輸電量的能力。這些堆積故障的發生是由于材料被一種叫做范德瓦爾斯力的弱力結合在一起，這種力很容易被充電和使用過程中施加在材料上的應力所壓倒。

如果電池是用一種模型材料——氧化還原層狀氧化物(Na2RuO3)制成，那么就會發生一些不同尋常的事情。不僅充放電循環的降解作用減弱，而且這些層實際上是自我修復。這是因為研究人員證明的材料被一種叫做庫侖力的力牢牢抓住，這種力比范德瓦爾斯力強得多。這意味著電池可以有更長的使用壽命，但它們也可能被推到目前損害電池的水平之外，提高電池的能量密度對實現電氣化運輸至關重要。