行业分析师认为，阻碍汽车从汽油驱动向电池驱动广泛转变的一个因素是电池充电所需的时间。 例如，一辆特斯拉汽车的电池电量从 40% 充到 80% 需要近一个小时。 在一项新研究中，研究人员研究了加快充电速度的主要障碍之一，并改造了一种电池来解决这个问题。研究小组隶属于中国多个机构，他们通过在锂离子电池的阳极上添加铜涂层和纳米线，提高了锂离子电池的充电速度。 他们的研究成果发表在 Science Advances 杂志上。
加快充电速度的主要瓶颈之一是电池的阳极。 研究人员指出，大多数阳极都是由石墨制成，而且是无序的浆状结构，这并不是一种有效的电流传输方式。 为了解决这个问题，他们首先运行了颗粒级理论模型，以优化不同大小颗粒的空间分布和电极孔隙率。 然后，他们利用从模型中学到的知识，对一个标准石墨阳极进行改造。 他们在石墨阳极上涂上铜，然后在浆料中加入纳米铜线。 他们将阳极固定在标准锂离子电池上，然后测量其充电时间。 他们发现，仅用 5.6 分钟就能将电池电量充至 60%（未作任何改动的对照电池为 40%），仅用 11.4 分钟就能将电池电量充至 80%。 他们没有测试充电到 100%需要多长时间，因为不建议对这种电池充电。 研究人员没有透露他们是否已经估算出在阳极中添加铜会使电池价格增加多少。
原文链接：Lei-Lei Lu et al, Extremely fast charging lithium ion battery enabled by dual gradient structure design, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm6624. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm6624
