電動車寒冬快充革命！密西根大學突破性技術讓低溫充電快5倍

電動車在寒冷天氣下的續航力與充電速度問題，一直是讓消費者卻步的關鍵因素。如今，密西根大學工程團隊開發出一項改良式電池製造技術，可望徹底解決這個痛點。

「這項技術讓電池製造商無需大幅改動現有產線就能匯入。」機械工程與材料科學系副教授Neil Dasgupta表示。這項發表在《Joule》期刊的研究首度證明，鋰離子電池能在維持高能量密度的同時，實現低溫環境下的極速充電。

採用新技術的鋰離子電池，即使在零下10度的低溫環境，充電速度仍可提升達500%。關鍵在於團隊開發的特殊結構與塗層技術，能有效防止電極上形成影響效能的鋰金屬鍍層。測試顯示，經過100次低溫快充迴圈後，電池仍能保持97%的原始容量。

現行電動車電池透過鋰離子在液態電解質中的移動來儲存與釋放能量。當溫度降低時，離子移動速度減緩，導致電池功率與充電速率雙雙下降。車廠為延長續航力，通常會增加電極厚度，但這反而讓部分鋰離子更難觸及，影響充電效率。

研究團隊先前已開發出在陽極（充電時接收鋰離子的電極）創造40微米通道的技術，利用雷射在石墨上穿孔，讓鋰離子能更快找到儲存位置。這項技術雖大幅提升常溫充電速度，但低溫充電效率仍不理想。

團隊發現問題出在電極表面與電解質反應形成的化學層。資深研究員Manoj Jangid解釋：「這層物質就像路障，會阻礙整個電極的充電過程。」為解決這個問題，團隊開發出厚度僅20奈米的鋰硼酸鹽-碳酸鹽玻璃塗層，配合原有的通道技術，成功讓電池在零下環境的充電速度提升5倍。

「這項技術同時解決了低溫快充與長續航的難題。」論文第一作者Tae Cho博士強調。隨著環保意識抬頭，電動車雖日漸普及，但美國汽車協會調查顯示，2023至2024年間，考慮購買電動車的消費者比例從23%降至18%，其中63%受訪者表示不願選擇電動車作為下一輛車。

「現行快充技術在冬季需時超過1小時，這正是我們要解決的痛點。」Dasgupta教授指出。這項技術已在密西根大學電池實驗室完成驗證，並透過校方技術轉移辦公室申請專利保護，目前由Arbor Battery Innovations公司取得授權並推動商業化。