密歇根大学的工程师开发了一种制造工艺，使电动汽车在低于冰点的温度下充电速度提高5

密歇根大学的工程师开发了一种制造工艺，使电动汽车在低于冰点的温度下充电速度提高5倍，而不会造成容量损失 密歇根大学的研究人员开发了一种改进的电动汽车电池制造工艺，可以在寒冷的天气下实现高续航里程和快速充电。他们的研究成果发表在《焦耳》杂志上。 我们认为，电动汽车电池制造商可以采用这种方法，而无需对现有工厂进行重大改变。我们首次展示了在低温下同时实现极快充电的途径，而不会牺牲锂离子电池的能量密度。 -Neil Dasgupta，密歇根大学机械工程与材料科学与工程副教授，通讯作者 以这种方式制成的锂离子电动汽车电池在低至14华氏度（-10摄氏度）的温度下充电速度可提高500%。该团队展示的结构和涂层阻止了电池电极上阻碍性能的锂镀层的形成。因此，即使在极冷的温度下快速充电100次，经过这些改进的电池仍能保持97%的容量。 目前的电动汽车电池通过液体电解质在电极之间来回移动锂离子来储存和释放能量。在低温下，离子的这种运动减慢，降低了电池的功率和充电速率。 为了延长续航里程，汽车制造商增加了电池中电极的厚度。虽然这使他们能够保证每次充电之间的行驶时间更长，但这使得一些锂难以获得，从而导致充电速度变慢，并且在给定电池重量的情况下功率更低。 此前，达斯古普塔的团队通过在阳极上创建大约40微米大小的通道来提高电池的充电能力。用激光在石墨上钻孔，可以让锂离子更快地找到落脚的地方，甚至可以深入到电极内部，从而确保更均匀的充电。 这大大加快了室温充电速度，但冷充电仍然效率低下。研究小组发现了问题所在：电极表面与电解质反应形成的化学层。达斯古普塔将这种行为比作黄油：不管它是热的还是冷的，你都可以用刀刺穿它，但当它是冷的时候，就更难了。如果你试图通过这层快速充电，锂金属就会像交通堵塞一样堆积在阳极上。 这种镀层防止整个电极被充电，再次降低了电池的能量容量。 ——manoj Jangid，密歇根大学机械工程高级研究员，该研究的合著者 研究小组需要防止表层的形成。他们在电池上涂上了一层由硼酸锂制成的玻璃状材料，厚度约为20纳米。这种涂层的加入大大加快了冷充电的速度，当与通道结合使用时，该团队的测试电池在低于冰点的温度下充电速度提高了500%。 密歇根经济发展公司通过密歇根转化研究和商业化（MTRAC）先进交通创新中心资助了开发工厂就绪流程的后续工作。 这些设备是在密歇根大学电池实验室制造的，并在密歇根材料表征中心进行了研究。 该团队在密歇根大学创新伙伴关系的帮助下申请了专利保护。Arbor Battery Innovations已经获得了该渠道技术的许可，并正在努力将其商业化。达斯古普塔和密歇根大学在Arbor电池创新公司有经济利益。