快速充电的目标是充电时间为15分钟，然而，实现这样一个目标需要跨越多个层次的研究和开发，电池技术是一个关键的技术障碍。目前在液态电解质中具有石墨负极和过渡金属氧化物正极的高能锂离子电池在电池性能和安全性方面还无法达到XFC快速充电的目标。当电池以高倍率充电时，电池内部的各种极化（欧姆、浓度和电化学）将导致活性材料的受限利用，增加了镀锂的倾向，产生过多的热量。为了帮助有效地应对这些挑战，斯坦福大学崔屹教授团队从质量传输、电荷转移和热管理角度讨论了电池材料快速充电的挑战和未来研究方向，分析了当前电池材料的主要限制。此外，由于增加充电速率可能会引入新的衰减机制，该综述还强调了先进的表征技术，从根本上了解快速充电过程中电池的故障机制，从而为更合理的电池设计提供信息。
图1.EV电池快速充电技术的要求。
图2 | 快速充电期间的电解质质量传输限制和可能的缓解策略
Yayuan Liu, Yangying Zhu, Yi Cui, Challenges and opportunities towards fast-charging battery materials. Nature Energy, 2019.
DOI: 10.1038/s41560-019-0405-3
