着动力电池能量密度的不断提升，电动汽车续航里程焦虑问题已经基本解决，多数电动汽车的续航里程都已经超过了400km，部分高端车型甚至突破了500km，因此充电速度也就成为了电动汽车应用的主要障碍。锂离子电池充电的过程中，Li+从正极脱出，通过电解液迁移到负极的表面，嵌入到石墨材料之中，完成充电。如果充电速度过快不但会造成副反应的增加，还会造成负极析锂，导致电池容量快速衰降，因此不能简单粗暴的通过提升充电功率的方式提高锂离子电池充电速度。

充电策略对于锂离子电池的衰降具有重要的影响，因此合适的锂离子电池充电策略不但能够实现快速充电，还能够将快充对电池的负面影响降到最低。近日美国奥本大学的 Minseok Song（第一作者）和Song-Yul Choe（通讯作者）通过降阶电化学模型对锂离子电池的充电策略进行了研究。

锂离子电池的衰降机理比较复杂，在该模型中作者主要包含了两类；1）电解液在负极表面的分解（如下式所示），生成Li2CO3和（CH2OCO2Li）2等成分，在负极表面形成SEI膜；2）金属Li在负极表面析出，这一方面会消耗活性Li，另一方面锂离子电池也会导致负极的活性面积降低。

负极析锂反应的过电势可以用下式进行表述，

通过在锂离子电池充电过程中增加一个脉冲放电过程，让负极的电位由负转正，能够有效的将负极析出的部分金属Li重新溶解，从而显著提升大电流充电时电池的循环寿命。3C恒流充电和2C恒流充电的电池进行了对比，在整个锂离子电池充电的过程中3C恒流充电的电池的衰降速度都要远远快于其他两种充电制度，而增加了脉冲放电的充电制度在在容量衰降速度上要远远好于3C恒流充电，与2C恒流充电接近。

充电时间上，由于新的锂离子电池充电制度在低SoC时采用了大倍率进行充电，因此在锂离子电池充电前期充电速度很快，例如锂电池定制充电到60%SoC要比2C恒流充电时间缩短43%，比3C恒流充电缩短18%，随着后期锂离子电池 充电电流的降低，因此新充电制度充电时间有所增加。但是随着循环中电池衰降的增加，由于采用3C恒流充电的电池衰降更大，阻抗增加更多，因此极化更大，能够看到在循环60次后，反而是采用新制度的电池充电时间更短。

Minseok Song的研究表明在锂离子电池在快速充电的过程中，锂离子电池负极更容易出现表面析锂，从而加速锂离子电池的容量衰降，Minseok Song通过模型对充电制度进行分析，制定了具有脉冲放电的阶梯式充电制度，锂离子电池在保证较短的充电时间的同时，有效的避免了负极析锂，从而大幅改善了锂离子电池在快速充电中的循环寿命。

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