快速充电电池顶部的黑匣子包含一个用于控制模块电池的管理系统 图片来源：EC Power

该技术由宾夕法尼亚州立大学的工程师开发，有望缩短充电时间并为长途旅行提供更多能量。该研究团队表示：“对更小、充电更快的电池的需求比以往任何时候都要大，电池和关键原材料，尤其是国内生产的，根本无法满足预期的需求。” 加利福尼亚是美国最大的汽车市场，最近加入了英国等国家的行列，宣布禁止新的汽油和柴油汽车。研究公告称，到 2035 年，美国最大的汽车市场将有效淘汰内燃机。

如果新车销售要转向电池驱动的电动汽车，它们将需要克服两个主要缺点——充电速度太慢，而且体积太大而无法高效和负担得起。一些电动汽车可能需要一整天的时间来充电，而不是在加油站花费几分钟，充电时间主要取决于电池。

这一最新的快速充电技术适用于大多数能量密集型电池，并将开辟一种新的可能性，将电动汽车电池的容量从150千瓦时缩小到50千瓦时，而不会导致驾驶员感到里程焦虑，体积更小、充电速度更快的电池将显著降低电池成本和钴、石墨和锂等关键原材料的使用量，从而实现价格实惠的电动汽车的大规模采用。

该项技术依赖于内部热调制，这是一种主动的温度控制方法，要求电池尽可能发挥最佳性能。

电池在热时运行效率最高，但不能是太热。将电池始终保持在合适的温度一直是电池工程师面临的一项重大挑战。从历史上看，他们一直依靠外部笨重的加热和冷却系统来调节电池温度，但电池温度响应缓慢并浪费大量能源。

研究团队决定改为从电池内部调节温度。团队开发了一种新的电池结构，在阳极、电解质和阴极旁边添加了超薄镍箔作为第四个组件。作为一种刺激物，镍箔可以自我调节电池的温度和反应性，这允许对“几乎任何电动汽车电池”进行 10 分钟的快速充电。真正的快速充电电池会立即产生影响，由于没有足够的原材料供每辆内燃机汽车被配备150 kWh的电动汽车所取代，因此快速充电对于电动汽车成为主流是必不可少的。

EC Power正在努力制造和商业化这种快速充电电池。这项工作发表在Nature 杂志上，得到了美国能源部、美国国防部、美国空军和 William E Diefenderfer 基金会的支持。