清华张强 EES Batteries 综述: 超快充锂离子电池发展趋势

本文综述了超快充锂离子电池的设计原理和发展趋势，重点讨论了如何通过材料化学体系的创新和系统层级的管理来提高锂离子电池的充电速度。文章首先分析了当前电动汽车市场中锂离子电池的充电速度与燃油车加油时间的差距，并提出了超级快充（XFC）的目标，即在10分钟内充电至80%的电池容量。接着，文章总结了快充电池性能基准，探讨了充电倍率、能量密度和循环寿命之间的权衡，以及电池构型对快充性能的影响。此外，文章还深入讨论了快充决速步的识别和最具前景的超级快充策略，包括电解质设计、电极设计和电池安全监测。最后，文章提出了未来研究的重点方向，旨在为快充电池的研究和开发提供理论指导。