圖片來源：賓夕法尼亞州立大學
目前，電動汽車銷量在不斷攀升。但是即使是在增強型的「超級充電站」，仍然需要50分鐘才能給汽車電池充滿電。不過，一項新的進展可能會改變這種情況。
科學家們已經開發出一種鋰離子電池，它可以在較高的溫度下充電，以提高反應速度，但在放電時能保持電池的冷卻。這種電池充電10分鐘能為一輛電動汽車增加200英裡續航。該電池或有助於減少人們的電動汽車「續航焦慮」。美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員近日在《焦耳》上發表了這項研究成果。
科學家們已經認識到，為了滿足人們的出行需要，有必要設計出充電速度極快的電動汽車電池。然而，如此快速的充電速度需要電池快速吸收400千瓦的能量，目前的汽車無法做到這一點，因為這可能會導致鋰電鍍（在陽極周圍形成金屬鋰），將嚴重降低電池壽命。
為了縮短加熱時間並在統一的溫度下加熱整個電池，研究人員設計了一種自熱鎳結構的鋰離子電池，這種電池的預熱時間不到30秒。為了測試模型，他們使用不同的冷卻策略保持恆定的充電溫度，在40、49和60攝氏度的溫度下給3個石墨囊電池充電（這些電池是為混合動力汽車設計的），同時在20攝氏度的溫度下進行控制對照。為了確認沒有電鍍鋰，研究人員將電池完全放電並打開進行分析。
結果顯示，預先加熱到60攝氏度的電池可以維持極快充電1700次，而且，平均充電溫度在49到60攝氏度之間，研究沒有觀察到任何鋰鍍層。研究人員還觀察到，充電溫度的升高大大降低了維持電池初始溫度所需的冷卻時間。
研究人員指出，這項技術是完全可擴展生產的，因為所有的電池都是基於工業上可用的電極。而且，鎳箔將每個電池的成本提高了0.47%，但由於這種設計消除了當前型號使用的外部加熱器的需求，它實際上降低了每包電池的生產成本。
接下來，研究人員希望將充電時間縮短一半，在5分鐘內為電動車提供足夠的電力。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.09.021