由于電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，使得所需鋰電池的容量日益增加，導(dǎo)致其每充滿一次電往往要花去半天的時(shí)間，甚至一天才能充滿。隨著電池容量提升，大功率且高效的快速充電技術(shù)成為必需；但是，在只接受過(guò)傳統(tǒng)充電方法的人看來(lái)，快速充電技術(shù)將會(huì)影響電池的壽命。

快速充電或并非“電池殺手”

近日美國(guó)斯坦福大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)對(duì)鋰電池電極里微小粒子的行為研究顯示，對(duì)電池快速充電然后再進(jìn)行高功率快速耗電的工作，對(duì)電池的損傷可能沒(méi)有人們預(yù)想的那么糟糕，而緩慢充電和耗電所帶來(lái)的益處可能也被過(guò)度夸大。這項(xiàng)研究結(jié)果挑戰(zhàn)了有關(guān)“超級(jí)充電”電池比緩慢充電對(duì)電極要求更高的盛行觀點(diǎn)，來(lái)自美國(guó)斯坦福大學(xué)和美國(guó)能源部SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室斯坦福大學(xué)材料與能源科學(xué)（SIMES）的研究人員這樣說(shuō)道。他們還表示，科學(xué)家們或可能通過(guò)改變電池電極或者改變充電方式，以提升統(tǒng)一的充電和放電過(guò)程，從而延長(zhǎng)電池壽命。

“在充電和放電過(guò)程中，電極里所發(fā)生化學(xué)過(guò)程的細(xì)節(jié)只是確定電池壽命的眾多因素之一，但這一因素在這項(xiàng)研究之前都尚未被完全理解，”研究高級(jí)作者、美國(guó)斯坦福大學(xué)材料科學(xué)和工程學(xué)院的助理教授、SIMES的闕宗仰(WilliamChueh)這樣說(shuō)道。，“我們發(fā)現(xiàn)了研究電池老化的新角度。”這些研究結(jié)果可以直接應(yīng)用于很多現(xiàn)代商業(yè)鋰電池所使用的氧化物和石墨電極。

這項(xiàng)研究被發(fā)表在9月14日的期刊《自然材料》上。研究小組還包括來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院、美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、韓國(guó)三星尖端技術(shù)研究所和美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究合作者。

電池?fù)p耗原因在于充電和放電

電池?fù)p耗的一個(gè)重要原因便是在充電和放電過(guò)程中，正負(fù)電極在吸收和釋放電解質(zhì)里的離子時(shí)自身的膨脹和收縮。如果大多數(shù)或者全部離子都活躍參與充電和放電過(guò)程，那么它們會(huì)相對(duì)統(tǒng)一的吸收和釋放離子；但是如果只有少部分粒子吸收了所有離子，那么它們更可能破裂和損壞，減少電池的壽命。

充電過(guò)程中只有少部分納米粒子吸收和釋放離子，即使這個(gè)過(guò)程發(fā)生的非常迅速。但當(dāng)電池放電時(shí)，隨著放電速率增加超過(guò)一定的極限，越來(lái)越多的粒子開(kāi)始同步吸收離子，轉(zhuǎn)變成一個(gè)更加統(tǒng)一、損害較少的模式。這表明科學(xué)家們可能可以扭曲電極材料或者這個(gè)過(guò)程從而在保證較長(zhǎng)電池壽命的前提下，或者更快的充電和放電速率。

本網(wǎng)觀點(diǎn)：

目前，有不少研究團(tuán)隊(duì)都開(kāi)發(fā)出快速充電技術(shù)，但大多數(shù)都仍處于實(shí)驗(yàn)階段，短時(shí)間內(nèi)還不能推廣應(yīng)用。不過(guò)小編相信未來(lái)快速充電技術(shù)將取代傳統(tǒng)充電方式。同時(shí)，電池壽命隨著充放電次數(shù)的增加，導(dǎo)致有效容量會(huì)減小，這是不可避免的。不過(guò)有效的電池保養(yǎng)，還是可以提高電池的使用次數(shù)。