新方法让电动汽车10分钟充电90%

尽管电动汽车越来越受欢迎，但许多消费者仍对换车犹豫不决。一个原因是电动车充电时间过长，但加快充电过程可能会损坏电池，缩短使用寿命。研究人员22日在美国化学学会秋季会议上报告说，他们设计了一种超快速充电方法，可以在10分钟或更短时间内为不同类型的电动汽车电池供电，而不会造成伤害。

研究人员表示，快速充电是提高消费者信心和全面采用电动汽车的关键，这将使车辆充电非常类似于在加油站加油。

给电动汽车的锂离子电池充电是一个微妙的平衡动作。当电池充电时，锂离子从设备的一侧(阴极)迁移到另一侧(阳极)。只要锂离子迁移得快，电池充电就快，但有时锂离子不会完全进入阳极。在这种情况下，锂金属会积累，可能导致电池早期失效，也可能导致正极磨损和破裂。这些问题都会缩短电池的使用寿命和车辆的有效续航里程。

这个问题的一个解决方案是以优化速度的方式改进充电协议，同时避免损坏目前车辆中使用的许多不同类型的电池。然而，开发最佳协议需要大量数据，以了解各种方法如何影响这些设备的寿命、效率和安全性。

为了应对这些挑战，爱达荷国家实验室的研究团队使用机器学习技术来整合充电数据，以创建一种独特的充电协议。通过输入许多锂离子电池在充电和放电周期中的状态信息，科学家们训练机器学习分析来预测电池的寿命以及不同设计最终失败的方式。然后，该团队将数据反馈到分析中，以确定和优化随后在真实电池上测试的新协议。

结果表明，新方法在短时间内显著增加了进入电池的能量。研究人员观察到，电池在10分钟内充电到90%以上，没有出现镀锂或阴极开裂的情况。然而，目前的方法最多只能在半小时左右将电动汽车充满电。机器学习模型的一个优点是，它将协议与电池中实际发生的物理现象联系起来。

研究人员计划利用他们的模型开发更好的方法，并帮助设计针对快速充电进行优化的新型锂离子电池。研究人员表示，他们的最终目标是让电动汽车能够“告诉”充电站如何快速安全地为特定的电池供电。