隨著動力電池能量密度的不斷提升和成本的不斷降低，電動汽車的續(xù)航里程也在不斷增加，今年推出的電動汽車的續(xù)航里程普遍超過400km，部分中高端車型續(xù)航里程達(dá)到500km以上，基本上滿足日常通勤需求。因此充電速度也就成為了新能源汽車推廣應(yīng)用的主要障礙，縮短充電時間能夠更好的提升電動汽車的使用體驗(yàn)，對于推廣電動汽車具有重要的意義。
減少電動汽車的充電時間通常有兩種措施：1）一種是通過提升充電速度，縮短充電所需的時間，這也是目前多數(shù)新能源汽車所采用的策略；2）第二種是通過更換電池組的方式將空電的電池組快速更換為滿電電池組，這種策略通常會應(yīng)用在出租車等營運(yùn)車輛上。
提升充電速度雖然會帶來充電時間上的縮短，但是過高的充電速度也會導(dǎo)致電池的衰降速度加快，影響電動汽車的使用壽命。近日，英國帝國理工大學(xué)的Anna Tomaszewska（第一作者，通訊作者）、Xuning Feng（通訊作者）和清華大學(xué)的歐陽明高院士等從材料層面到系統(tǒng)層面全方位的對鋰離子電池快充的影響因素、衰降機(jī)理和解決方法進(jìn)行了回顧和綜述。
鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液等部分構(gòu)成，在充電的過程中Li+從正極脫出，經(jīng)過電解液擴(kuò)散到負(fù)極，因此整個過程中可能影響鋰離子電池充電速度的因素主要有3個：1）Li+在固相中的擴(kuò)散；2）Li+在固/液界面反應(yīng)；3）Li+在電解液中的擴(kuò)散，包括溶劑化和去溶劑化。在快速充的過程中正極衰降和正極界面膜（CEI）的生長通常不是限制因素，而負(fù)極由于動力學(xué)條件相對比較差，因此在快速充電的過程中容易發(fā)生析鋰，進(jìn)而減少負(fù)極可供Li+嵌入的有效面積，造成電池性能的劣化。 |
