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中国新能源迎重大突破!锂电池工艺革新,快充长寿命兼得指日可待

2025-12-20来源:快讯编辑:瑞雪

对于普通消费者而言,购买电动车或更换手机时,最担忧的并非价格,而是电池性能的衰减。充电耗时过长、电量消耗迅速、使用两年后容量大幅缩水——这些困扰的根源,往往指向锂电池的核心问题。长期以来,如何在保证电池寿命的同时实现快速充电,始终是行业难以突破的技术瓶颈。

传统认知中,电池寿命与充电速度呈现此消彼长的关系。若要延长电池使用寿命,必须采用低电流慢充方式,促使负极表面形成一层致密的固体电解质界面膜(SEI膜)。这层膜如同电池的“防护服”,能够有效抑制电解液的副反应。然而,过厚的SEI膜会阻碍锂离子的传输通道,导致快充功能形同虚设;若强行提升充电速度,膜层又容易破裂,反复修复的过程反而会加速电池老化。这种矛盾关系,使得快充与长寿命长期被视为不可兼得的技术难题。

2025年12月,中国科学院物理研究所团队宣布取得重大突破:通过优化电池制造工艺中的“化成”环节,成功实现了快充性能与电池寿命的同步提升。研究团队发现,采用大电流快速化成工艺形成的SEI膜,其微观结构反而优于传统慢充工艺。通过冷冻电镜等先进技术手段,科研人员观察到:低电流条件下生成的膜层主要由松散的有机物构成,机械强度较低;而大电流触发双电子还原反应后,膜层中会大量生成细小的无机颗粒(如LiF、Li₂CO₃),这些颗粒紧密堆叠形成致密结构,既具备高机械强度,又能保持优异的锂离子传导性能。

实验数据显示,采用新工艺制备的石墨半电池在5C快充条件下(12分钟充满),电池容量较传统工艺提升46%;磷酸铁锂/石墨软包电池经过2000次1C快充循环后,容量保持率达82%,甚至优于传统慢充工艺的80%。这一成果意味着,未来电动车可能实现半小时充电至80%且五年后性能无明显衰减,消费电子设备的充电效率与使用寿命也将获得质的飞跃。

该技术的突破性在于完全基于现有材料体系,仅通过调整化成工艺参数即可实现性能跃升。化成作为电池生产的关键环节,决定了SEI膜的最终结构。传统工厂为确保膜层质量,普遍采用数十小时的低电流慢充工艺,不仅耗时耗能,且生产效率低下。新工艺证明,大电流快充化成不仅能形成更优质的界面膜,还能将单台电池的化成时间从24小时压缩至数小时,显著降低制造成本。对于电池厂商而言,这相当于无需更换现有生产线即可生产高性能产品,技术落地门槛极低。

据行业消息,国内头部电池企业已启动技术对接工作,预计2026年上半年将有搭载该技术的车型上市。随着中试验证阶段的推进,这项工艺革新有望率先在消费电子、电动汽车领域普及,并逐步延伸至储能电站等大规模应用场景。当手机充电时间缩短至10分钟、电动车补能时间压缩至15分钟,且电池寿命反超现有水平时,真正的“续航自由”或将不再遥远。这项源于工艺细节优化的技术突破,不仅破解了锂电池领域的百年难题,更以极低的产业化成本为中国新能源产业增添了重要竞争力。

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