电池技术的竞争越来越精彩！

新技术淘汰旧技术的速度真是令人感到惊叹。

这几天电动汽车续航里程高达1000公里的消息还没完全消化，快速充电技术又来了，这次的快速充电技术和以往我们认识的不同。

我们普遍的认知是，传统的电动汽车锂离子电池根据型号不同，快速充电至80%大约在半个小时到一个小时。另外，经常快速充电会使锂离子电池的性能下降比较快，从而导致电池寿命缩短。

锂离子电池的工作原理是充放电时，锂离子在电池的正负极间来回跑动，从而完成电化学反应，将电能供给外部负载。

当对锂离子电池进行快速充电时，锂离子在电池内部的跑动速度加快，所有的锂离子必须在非常短的时间 内找到它们在负极的位置并嵌入。

目前电动汽车所用的锂离子电池的负极一般是石墨电极，石墨由碳薄层形成，负极由数百万个这样的层组成。快速充电过程中锂离子被快速地推入石墨层中，会导致错误的发生，部分锂离子粘在了电解质附近，与电子结合变成了锂原子，这种现象称为锂电镀。

快充加剧锂电镀的形成，从而导致电池容量下降，衰减加快。

所以，有人会说，续航里程提升了，但是充电时间太长了，还是很难接受。只有当充电时间能缩短到与燃油车加油时间一样短的时候，电动汽车才会比燃油车更具优势。

如果只是单纯地提高充电速度，而无法减缓电池的衰减速度，那意义并不大。

因此，电池科学家在努力提高锂离子电池的充电时间的同时，还要保证电池不会因为快充而衰减。要解决的是让锂离子有更多的机会真正渗透到整个负极中。

世界各地的研究人员都在寻找可以使电池更好地承受快速充电的新材料和新方法。如有人使用碳纳米管或者石墨烯来制成负极，到目前为止，这些创新都没有出现在商用电池中。

最近的一个重磅研发消息吸引了电动汽车行业的众多眼球。

一家名为StoreDot的初创公司，是极速充电电池的先驱，他们最近宣布了一项新技术，用这项新技术自主研发的新型锂离子电池，充电速度快到五分钟以内，足以匹敌燃油车的加油时间。

更重要的是，他们的快充技术并没有让电池衰减，在同等的快充条件下，与其他锂离子电池相比，新型电池的寿命还延长了！

他们在锂离子电池上做了什么，能达到这么惊人的效果。

首先，研究人员将锂离子电池负极中的原始石墨换成了硅。硅的存储容量比石墨高了10倍，石墨的最大理论存储容量为372 mAh/g，而硅达到了3590 mAh/g。

硅负极的超大容量使得锂离子在快速充电过程中能快速地嵌入而减少错误的发生。但是他们没有透露更多的技术细节，比如如何解决硅负极的稳定性问题。

其次，研究人员还研发了一个电池的自我修复系统，与硅负极新型锂离子电池协同工作，识别电动汽车电池组中性能不佳的电池，并让它们停止工作从而进行自我修复。

经过测试，这些新技术使得新型锂离子电池在1000次快速充放循环后，还能保持80%的容量，性能依旧强劲！事实上，即使经过1700次循环，他们的电池仍然能保持70%的容量。

这令人惊叹！且难以想象。传统的锂离子电池在经过1000次快速充放循环后，已经基本接近报废。

他们声称他们的充电技术是世界上最快的，经过人工智能全面优化的专利仿生纳米材料将于2024年用于大规模生产高能电池。

不过，话说回来，欧美比较喜欢快充技术，而我们则在大力发展换电模式，换电模式可搭载清洁能源，减轻电网负载。

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作者为中国科学院博士，美国藤校研究员，科学技术控，接触一线科技研发，乐于分享，欢迎关注weixin号“科技酷探”。