Nature：王朝阳院士团队实现更稳定更安全动力电池快充

北京时间2022年10月12日晚23时，电池极速充电的开拓者、美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳院士团队在动力电池极速充电(XFC)技术领域再次取得重大突破：首次实现高能量密度锂离子电池（265 Wh/kg）十分钟极速充电，且循环寿命高达2000次以上，相关成果发表于全球顶尖科学杂志《自然》(Nature)。

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充电速度是制约电动汽车大规模普及的最大挑战。“充电一小时、排队四小时”成为众多电动汽车车主出行的尴尬，严重打击了消费者对电动汽车的信心。近年来，欧美等国加速建设超高功率充电桩，大力发展十分钟极速充电(XFC)技术；我国《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》亦明确提出要 “加强大功率充电技术研发“。然而，当前主流电动汽车最快仍需45-60分钟充好电。

高比能动力电池极速充电是当前的世界难题。高倍率充电下，动力电池负极容易发生“析锂“，严重缩短电池寿命并且可能引发安全事故。特别是随着能量密度的提高，电池内部离子传递恶化使得析锂极易发生。此前动力电池快充的最好实验结果是由王朝阳院士团队于2019年创造，其提出了一种非对称温度热调控的方法，实现了210Wh/kg电池的极速充电。

三年后该团队采用一种双盐耐高温电解液，通过与热调控方法的有机结合，实现了265 Wh/kg锂电池极速充电（10分钟内充入~75%），具备超过上千次的循环寿命，再次创造了动力电池极速充电的世界记录。并且，这项工作首次揭示了高比能动力电池极速充电只需要空气冷却，从而大大提高了电池系统的集成度、可靠性、安全性。值得指出的是，该成果所有实验均采用现有的工业级量产化电池材料，可快速应用于商业化动力电池产品。

美国EC Power公司基于热调控极速充电技术制作的电动汽车电池包与管理系统：无液、无泵、无泄漏、耐热、高安全 | 团队供图

参考文献

Wang, CY., Liu, T., Yang, XG. et al. Fast charging of energy-dense lithium-ion batteries. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05281-0

作者：团队供稿

编辑：酥鱼

排版：尹宁流

题图来源：团队供图

研究团队

通讯作者/第一作者王朝阳：美国宾夕法尼亚州立大学电化学发动机中心，机械工程系

通讯作者Brian D. McCarthy：EC Power公司，斯泰特科里奇

论文信息

发布期刊Nature

发布时间2022年10月12日

论文标题Fast charging of energy-dense lithium-ion batteries

(DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05281-0）

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