改变充电方式，锂电池寿命提升50%成事实
事实证明，通过改变初始充电方法，锂离子电池的寿命最多可延长 50%。
从智能手机到电动汽车，锂离子电池在现代电子设备中发挥着重要作用。然而，它们的使用寿命和生产成本一直是个问题。然而，新的研究表明，只要改变电池生产后立即充电的方式，就能将其寿命延长 50%。这一成果将彻底改变我们的日常生活。
大电流初始充电带来新的可能性 电动汽车和许多其他设备中使用的锂离子电池的制造是一个复杂的劳动密集型过程。制造商们正在努力寻找既能加快生产速度又不影响质量的方法，但由于工艺的特殊性，很难探究不同生产方法与性能之间的关系。
SLAC-Stanford 电池中心的研究小组在《焦耳》（Joule）杂志上发表的一篇论文显示，锂离子电池制造过程中的初始电荷（化学电荷）对其性能和使用寿命有重大影响。事实揭示
传统上，制造商认为小电流慢速初始充电是最佳选择。然而，研究发现，大电流充电具有意想不到的好处。领导该研究团队的威尔-秋（Will Chew）教授说："这些成果是一个很好的例子，说明了制造科学如何帮助人们更容易获得能源转换的关键技术。
新的生产工艺还将初始充电时间从 10 小时缩短到约 20 分钟。这简化了电池生产流程，降低了成本。
研究小组成员、丰田研究所的斯蒂芬-特里奇（Stephen Trici）说："这项研究非常令人兴奋。电池生产需要大量资金、能源和时间。生产一种新电池需要很长时间，而且取决于很多因素。要优化生产过程非常困难"。
固态电解质夹层（SEI）的形成与电池寿命的关系 研究小组还发现了大电流充电提高电池性能的机制。其中的关键是在初始充电过程中形成的一层名为固体电解质夹层（SEI）的层。
SEI 是在阳极表面形成的软层，在决定电池的长期性能方面起着重要作用。研究人员在 186 种不同的电池上测试了 62 种不同的制造策略。结果表明，刻意省略少量锂可更有效地形成 SEI，并能长期储存更多电荷。
Chue教授研究小组的首席研究员Xiao Qui将这一过程比喻为从水桶中舀水。就像先舀水再提桶。就像在提桶之前舀水一样。一开始水少了，但当你后来移动它时，溢出的水就少了。同样，如果形成了锂离子，就可以使用更多的锂离子。钝化可以释放出更多的锂离子"。
研究还发现，在化学合成过程中使用比正常温度更高的温度（研究中没有透露具体温度），可以提高电池寿命。这些结果的取得得益于研究中使用的机器学习。在机器学习的帮助下，他们能够同时分析大量变量，并有效地找到最佳生产条件。
这一发现不仅会对提高电池性能产生重大影响，还会提高制造过程的效率。初始充电时间的大幅缩短将降低制造成本，进而降低电动汽车和储能系统的成本。
Chue 教授说："在这里，我们不仅要确定生产高质量电池的最佳配方，还要了解它们的工作原理和作用。这种理解将有助于提高电池性能和产量。这对电池性能的平衡非常重要"，强调了这项研究的重要性。
这项研究的成果可以大大提高电动汽车和智能手机等日常设备的性能。例如，将电动汽车的电池寿命延长 1.5 倍将大大增加其续航里程，并减少充电频率。这将加速电动汽车的普及，减少温室气体排放。
此外，通过更高效的制造工艺节约成本，将降低使用锂离子电池的产品价格，使这些技术更容易为更多人所接受。
预计未来的研究将侧重于这种新充电方法的实际应用。需要克服的挑战包括大规模生产的验证和不同运行条件下性能的长期评估。
然而，锂离子电池性能的提高预计将对能源储存技术的发展产生重大影响，并促进可再生能源的广泛使用。有效储存太阳能和风能等不稳定的可再生能源，并在需要时加以利用，将是迈向可持续社会的重要一步。
#图文新星计划#
