電池技術的競爭越來越精彩！

新技術淘汰舊技術的速度真的非常快。

這幾天電動汽車續航里程高達1000公里的訊息還沒完全消化，快速充電技術又來了，這次的快速充電技術和以往我們認識的不同。

我們普遍的認知是，傳統的電動汽車鋰離子電池根據型號不同，快速充電至80%大約在半個小時到一個小時。另外，經常快速充電會使鋰離子電池的效能下降比較快，從而導致電池壽命縮短。

鋰離子電池的工作原理是充放電時，鋰離子在電池的正負極間來回跑動，從而完成電化學反應，將電能供給外部負載。

當對鋰離子電池進行快速充電時，鋰離子在電池內部的跑動速度加快，所有的鋰離子必須在非常短的時間 內找到它們在負極的位置並嵌入。

目前電動汽車所用的鋰離子電池的負極一般是石墨電極，石墨由碳薄層形成，負極由數百萬個這樣的層組成。快速充電過程中鋰離子被快速地推入石墨層中，會導致錯誤的發生，部分鋰離子粘在了電解質附近，與電子結合變成了鋰原子，這種現象稱為鋰電鍍。

快充加劇鋰電鍍的形成，從而導致電池容量下降，衰減加快。

所以，有人會說，續航里程提升了，但是充電時間太長了，還是很難接受。只有當充電時間能縮短到與燃油車加油時間一樣短的時候，電動汽車才會比燃油車更具優勢。

如果只是單純地提高充電速度，而無法減緩電池的衰減速度，那意義並不大。

因此，電池科學家在努力提高鋰離子電池的充電時間的同時，還要保證電池不會因為快充而衰減。要解決的是讓鋰離子有更多的機會真正滲透到整個負極中。

世界各地的研究人員都在尋找可以使電池更好地承受快速充電的新材料和新方法。如有人使用碳奈米管或者石墨烯來製成負極，到目前為止，這些創新都沒有出現在商用電池中。

最近的一個重磅研發訊息吸引了電動汽車行業的眾多眼球。

一家名為StoreDot的初創公司，是極速充電電池的先驅，他們最近宣佈了一項新技術，用這項新技術自主研發的新型鋰離子電池，充電速度快到五分鐘以內，足以匹敵燃油車的加油時間。

更重要的是，他們的快充技術並沒有讓電池衰減，在同等的快充條件下，與其他鋰離子電池相比，新型電池的壽命還延長了！

他們在鋰離子電池上做了什麼，能達到這麼顯著的效果。

首先，研究人員將鋰離子電池負極中的原始石墨換成了矽。矽的儲存容量比石墨高了10倍，石墨的最大理論儲存容量為372 mAh/g，而矽達到了3590 mAh/g。

矽負極的超大容量使得鋰離子在快速充電過程中能快速地嵌入而減少錯誤的發生。但是他們沒有透露更多的技術細節，比如如何解決矽負極的穩定性問題。

其次，研究人員還研發了一個電池的自我修復系統，與矽負極新型鋰離子電池協同工作，識別電動汽車電池組中效能不佳的電池，並讓它們停止工作從而進行自我修復。

經過測試，這些新技術使得新型鋰離子電池在1000次快速充放迴圈後，還能保持80%的容量，效能依舊強勁！事實上，即使經過1700次迴圈，他們的電池仍然能保持70%的容量。

這令人難以想象。傳統的鋰離子電池在經過1000次快速充放迴圈後，已經基本接近報廢。

他們聲稱他們的充電技術是世界上最快的，經過人工智慧全面最佳化的專利仿生奈米材料將於2024年用於大規模生產高能電池。

不過，話說回來，歐美比較喜歡快充技術，而我們則在大力發展換電模式，換電模式可搭載清潔能源，減輕電網負載。

本文為科技酷探原創，抄襲必究！

作者為中國科學院博士，美國藤校研究員，科學技術控，接觸一線科技研發，樂於分享，歡迎關注科技酷探。