挑战“常识”：快速充电对锂离子电池无害

美国加利福尼亚州的一个研究团队可能改变消费电子产品和电动汽车中锂离子电池的充电方式，从而延长电池使用寿命。这项研究对一项“常识”提出了挑战，即慢充电有助于延长电池使用寿命，快速放电对电池有损害。

斯坦福材料和能源科学学院(StanfordInstituteforMaterialsandEnergySciences)研究人员WilliamChueh在一次采访中表示，“我们总是习惯于把电池当作一个整体来考虑问题，但是，在一块iPhone电池内部有数万亿个粒子。我们过去一直在宏观层次上研究电池的表现，我们的新研究把单个粒子作为研究对象，目的是找出电池的工作模型。”

Chueh及研究团队利用美国能源部SLAC国家加速器实验室的粒子加速器，观察电池充电和放电时单个粒子的表现。这是首次以电池中单个粒子为对象进行的研究。

电池中电流并非是均匀分布，每个粒子逐步被充满电的，而是单个或少量粒子在短时间内被充电，然后再对下一个粒子进行充电。电池在充电时实际上是逐个粒子被依次充电的。这让研究人员感到吃惊，因为传统观点认为快速充电会对电池造成损害。

Chueh说，“过去10或20年，我们一直被告知应当尽可能地放慢充电速度，减少电池中的热量，从而延长电池使用寿命。我们新进行的研究发现，这是不完全正确的。”

研究人员提出了对电池更均匀地充电的一些建议，可能把锂离子电池的平均使用寿命由2年延长到约10年。更均匀地充电——无论快慢，都能减少对电池造成损害的局部发热。研究人员还在研究在不对电池造成损害的前提下快速充电或放电的方法。

这项研究可能惠及充电时间动辄要数个小时之久的电动汽车。假如充电时间能进一步缩短，用户在驾驶电动汽车长途旅行时就无需长时间为爱车充电了。能应对电力需求激增的电池也将使电网受益。

研究团队还要进行更多的试验工作，对电池进行数千次的充、放电试验，模拟用户日常对电池充、放电的行为，检测电池的表现。另外，他们已经与消费电子产品和汽车公司洽谈合作事宜。

该研究团队成员来自麻省理工学院、美国桑迪亚国家实验室、三星美国先进技术研究院、劳伦斯-伯克利国家实验室。