研究表明，由于一种新的制造工艺，电动汽车在寒冷的天气里充电速度可以提高500%。

在3月17日发表在《焦耳》杂志上的一项新研究中，科学家们解释了他们如何通过调整电池的结构设计和改变充电过程中发生的化学反应，在低至14华氏度（负10摄氏度）的温度下显著提高锂离子电池的充电率。研究作者、密歇根大学机械工程和材料科学副教授尼尔·达斯古普塔在一份声明中说，研究人员能够“在低温下同时实现极端快速充电，而不牺牲锂离子电池的能量密度”。

低温限制了充电速率，并由于充电过程中的化学过程而降低了整体能效。

电池通过在液体电解质溶液中的两个电极板之间移动锂离子来工作。这个过程在较高的温度下是有效的，但是在较冷的条件下，电解质流体会变稠，减少电流，从而延长充电时间。

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制造商已经通过多种方式解决了这个问题，包括增加电池电池中使用的电极厚度或修改电池本身的结构。但这些步骤进一步加剧了这个问题。例如，2023年一项关于锂离子电池效率的研究表明，电解质成分的改变阻碍了快速充电能力。研究人员为离子创造了新的“路径”在2020年发表的前一项研究中，研究人员在阳极创造了他们所说的新“路径”——在充电过程中接收锂离子并将电子发送到另一端的阴极的电极。

为了创造这些路径，研究人员使用激光在阳极石墨层上戳洞，这使得锂离子移动得更快，反过来意味着它们可以更快地嵌入电极中。

这个早期的项目加快了充电时间，但是在寒冷的天气条件下，它会在阳极上堆积锂。这种“电镀”防止电极与电解质流体反应。

密歇根大学高级研究员、研究的合著者Manoj Jangid告诉《生活科学》，“这种电镀阻止了整个电极充电，再次降低了电池的能量容量。”

为了防止这一层形成，在新的研究中，他们用硼酸锂-碳酸锂制成的20纳米厚的材料涂覆了电池。先前对固态电池的研究表明，这种材料提高了离子输送的效率。研究人员说，在这种情况下，涂层与通路技术相结合，在零下温度下充电效率提高了500%。使用这些技术修改的电池也保留了97%的容量，即使在零下温度下快速充电高达100次。

达斯古普塔说，虽然这项研究范围有限，但这些变化很容易在制造层面实施，并可能产生广泛的影响。

“我们将这种方法设想为电动汽车电池制造商可以采用的方法，而无需对现有工厂进行重大更改，”达斯古普塔说。