直流快速充電技術(shù)大大提高了電動(dòng)汽車的實(shí)用性,電池組從空電狀態(tài)到滿電量80%的充電時(shí)間僅有半個(gè)小時(shí)或者更少。但快速充電技術(shù)被普遍認(rèn)為存在一個(gè)缺陷:縮減鋰離子電池組的使用壽命。
近日一篇發(fā)表在《自然材料》 (Nature Materials)雜志上的研究成果顯示,快速充電對(duì)電池組的損害,可能沒我們想象的那么大。這一研究結(jié)果來自斯坦福大學(xué)和斯坦福材料科學(xué)中心的科研團(tuán)隊(duì)。
研究人員先制造了一批硬幣式電池,然后利用不同電流大小和不同充電時(shí)間長(zhǎng)度,對(duì)它們進(jìn)行充電,最后把它們拆開,再通過X光射線觀察其中的化學(xué)反應(yīng)。如果在充放電過程中,陰極上存在較高比例的納米級(jí)顆粒能夠吸收和釋放離子,則電池還有較長(zhǎng)的使用壽命;如果只有少部分顆粒發(fā)揮作用,則意味著電池性能大幅度衰減。
測(cè)試后,研究人員發(fā)現(xiàn)無論是否采用快速充電技術(shù),都只有很小比例的納米級(jí)顆粒能夠吸收和釋放離子。然而在某個(gè)特定閾值之上,離子的分布變得更加均衡。科學(xué)家將有可能利用這種特性創(chuàng)造出耐久性更強(qiáng)的電池組。
這項(xiàng)研究工作的下一階段會(huì)對(duì)電池進(jìn)行成百上千次的充放電循環(huán)處理,以模擬電池在真正狀況下的使用方式,來進(jìn)一步檢測(cè)其性能特性。研究人員還計(jì)劃在電池充電過程中開展X光檢測(cè),目的在于更好地了解電極材料工作表現(xiàn)。
直流快速充電站的數(shù)量在不斷增多,電動(dòng)汽車用戶也不可避免地繼續(xù)使用這些設(shè)備,但現(xiàn)在他們使用時(shí)可能會(huì)更加放心,不用過多擔(dān)心對(duì)電池組的損害。