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新浪科技综合|告别电量焦虑，电动车10分钟快充时代来临

告别电量焦虑

全球气温升高、冰川融化、海平面上升……二氧化碳过度排放引发的系列气候和环境问题 ， 让我们赖以生存的家园面临严峻挑战 ， 并将严重威胁人类健康 。 据 Nature Communications 今年发表的一项最新研究 ， 到本世纪末 ， 预计每年将有460万人死于气候变化 。 <1>
人类活动导致的碳排放主要来源于化石燃料消费 。 因此 ， 人们迫切地需要开发和应用更加高效、清洁的能源生产方式 ， 以解决传统化石能源带来的储量与污染问题 ， 并尽早实现碳中和目标 。
随着技术发展和环保意识的提升 ， 越来越多的绿色能源产品进入到我们的日常生活中 ， 常见的绿色能源有风能、潮汐能、太阳能、地热能等等 。 但这些新能源通常具有间歇性发电的特点 ， 难以直接并网供人们使用 ， 因此需要开发大规模的高效储能装置 。
目前常见的二次储能电池主要有铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等 。 其中 ， 锂离子电池以其高工作电压、快速充放电特性、长循环寿命、无记忆效应等众多优点 ， 成为当今性能最为出众的二次电池 。 锂离子电池因便携式数码产品及电动汽车的大规模应用 ， 受到国家和企业的大力推广 ， 发展迅速 。
然而锂离子电池汽车的续航和充电问题却让许多人在购车前犹豫不决 ， 限制了电动车的大规模普及 。 现在很多纯电动汽车所标注的续航里程都是“60等速” ， 是在以60迈的速度下测量出来的续航里程 ， 与实际续航里程相差甚远 。 实际开车中 ， 开空调续航打七折 ， 冬天开车再打对折 ， 宣称续航600公里左右的电动车 ， 冬天通常只能跑300多公里 。

新浪科技综合|告别电量焦虑，电动车10分钟快充时代来临
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图1/7

在冬天 ， 低温会让电动车的电池容量下降——锂离子电池储存与释放电能主要靠锂离子 ， 当温度降低时 ， 离子不爱动弹 ， 迁移扩散能力降低 ， 这就导致电池内阻增大 。 此外 ， 当温度降到一定程度 ， 电池内部电解液的黏度会像蜂蜜一样增大甚至凝固 ， 使电池无法正常工作 。
为了不让电动汽车在冬天“趴窝” ， 材料科学家和电池工程师在电池材料上提出了许多办法 。 例如在电解液当中掺入大量有机溶剂（如碳酸乙烯酯EC和其它低熔点有机溶剂混合形成二元、三元甚至四元体系的共混溶液等） ， 这样可以大大降低电解液的凝固温度 。 <3>然而这样却造成电解液更加易燃 ， 牺牲了电池的安全性 。 或者为锂离子电池配备加热装置 ， 如空气预热、液体预热、电热器预热等方式 ， 但其通常需要较高的空间需求以及较长的加热时间 。 <4>
如何让锂电池具有良好的低温性能 ， 同时又安全性高、成本低、充电速度快 ， 是该领域内一个高难度的挑战 。

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