越来越多的电动汽车(EV)需要能够快速安全充电的锂离子电池。尽管既没有充电也没有放电，一些电动汽车电池还是着火了。虽然快速充电期间镀在石墨上的锂会影响电池的安全性，但充电后电池静止时可能出现的内部离子电流也会影响电池的安全性。这些电流很难量化；容易测量的外部电流为零。

近日，劳伦斯伯克利国家实验室Nitash P. Balsara使用硬X射线显微断层扫描确定了锂电池在快速充电后的内部电流分布。

文章要点

1）快速充电导致石墨电极顶部的锂镀层和电极内的欠锂石墨颗粒。电化学势的差异驱使锂电流从电镀的锂进入石墨颗粒。

2）研究人员通过检测静止期间消失的锂的体素来确定剥离电流，而通过测量石墨的局部膨胀来确定锂化电流。在25分钟的休息时间内，记录高于20 mA cm²的局部剥离电流密度。

研究工作揭示了静止状态下电池灾难性故障的原因。

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Alec S. Ho, et al, Large Local Currents in a Lithium-Ion Battery during Rest after Fast Charging, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c05470

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c05470