美国大学研究人员开发出新技术十分钟完成电动汽车充电-电子工程世界

据发表在最新一期《自然》上的一项研究，美国宾夕法尼亚州立大学研究人员开发出一种突破性技术，将电动汽车电池的充电时间缩短为仅10分钟，这是更短充电时间和更长驾驶里程之间的破纪录组合。

研究人员称，对更小、充电更快的电池的需求比以往任何时候都要大。今年8月，美国加利福尼亚州空气资源委员会通过了一项计划，限制并最终禁止在该州销售汽油动力汽车。

研究人员解释说，如果新车销售要转向电池驱动的电动汽车，需要克服两个主要缺点：充电速度太慢，以及体积太大。根据电池的不同，一些电动汽车充电可能需要一整天，而在加油站加满油只需要花几分钟。

新快速充电技术适用于大多数能量密集型电池，为将电动汽车电池从150千瓦时缩小到50千瓦时带来了可能性，又不会让驾驶员感到里程焦虑。更小、充电更快的电池将大大降低电池成本和钴、石墨、锂等关键原材料的使用，从而为大规模采用负担得起的电动汽车铺平道路。

研究团队与初创公司EC电力合作开发了该技术。该技术依赖于内部热调制，这是一种主动的温度控制方法，要求电池具有最佳性能。电池在热时运行效率最高，但不会太热。对于电池工程师来说，将电池始终保持在恰到好处的温度一直是主要挑战。从历史上看，研究人员依靠外部笨重的加热和冷却系统来调节电池温度，电池反应缓慢并浪费大量能源。

研究团队从电池内部调节温度。他们设计了一种新的电池结构，除了阳极、电解质和阴极之外，还添加了超薄镍箔作为第四种成分。镍箔可自我调节电池的温度和反应性，从而可在几乎任何电动汽车电池上实现10分钟快速充电。

研究人员说，真正的快速充电电池将产生直接影响，要取代内燃汽车为主流，快速充电对于电动汽车至关重要。

现阶段电动汽车的里程和充电确实是其进一步普及的障碍。但电动汽车的兴起正带动充电技术的全面进步，如果我们一直停留在以前的认知，将无法想象未来的技术发展。本文描述的就是这样一个扫清障碍的成果。如果未来建立换电池站和充电站的成本问题、不同厂商电池的普适性问题能都逐渐解决，那么，电动汽车取代燃油车也不是不可能。

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