新发现可能导致充电更快、续航更长的电动汽车

新发现改进电动汽车充电速度和续航

在电动汽车行业取得突破性进展，研究人员发现了一种防止快速充电过程中可能发生的一种有害且潜在危险的副作用的方法：锂沉积。

这种现象发生在锂离子积聚在电池阳极（也称为负极）的表面，而不是通过插入过程（称为插层）将锂离子插入其中。

因此，这些离子在阳极上形成了一层金属锂，不断在其上生长。这可能会损坏电池，缩短其寿命，降低其整体性能，并引起可能导致火灾或爆炸的短路。

由伦敦玛丽女王大学的卢雪坤博士领导的研究团队发现，抑制石墨负极的锂沉积的关键是优化其微观结构。这是通过微调颗粒和电极形态来实现的，以确保均匀的反应活性和降低局部锂饱和度。

卢博士表示：“我们的研究揭示了石墨颗粒的锂化机制在不同条件下有所不同，这取决于它们的表面形态、大小、形状和方向。它在很大程度上影响锂分布和锂沉积的倾向。”

“在先进的3D电池模型的辅助下，我们可以捕捉到锂沉积启动的时间和位置以及其生长速度。”

总的来说，该研究为快速充电过程中石墨颗粒内锂重分布的物理过程提供了有价值的见解。值得注意的是，这些研究成果可能促进先进和更高效的快速充电协议的开发。

另一个同样重要的发现是：优化负极的微观结构可以提高电池的能量密度，也就是说，单次充电可以行驶更长的距离。

卢博士指出：“这是一项重大突破，可能对电动汽车的未来产生重大影响。”实际上，更快的充电和更持久的电动汽车电池对于实现我们完全转向电动出行至关重要。

完整的论文已发表在《自然》杂志上。