尽管电动汽车越来越受欢迎，但许多消费者仍对换车犹豫不决。一个原因是电动车充电时间过长，但加快充电过程可能会损坏电池，缩短使用寿命。研究人员22日在美国化学学会秋季会议上报告说，他们设计了一种超快速充电方法，可以在10分钟或更短时间内为不同类型的电动汽车电池供电，而不会造成伤害。
研究工作人员可以表示，快速发展充电是提高中国消费者信心和全面系统采用电动汽车的关键，这将使车辆进行充电非常类似于在加油站加油。
给电动汽车中的锂离子电池充电的过程是一个微妙的平衡动作。 当电池充电时，锂离子从装置的一侧（阴极）迁移到另一侧（阳极）。 只要锂离子移动得很快，电池充电就会更快，但有时锂离子不会完全进入阳极。 在这种情况下，锂金属会积聚起来，这会触发电池早期故障，也会导致阴极磨损和破裂。 所有这些问题都会缩短电池的寿命和车辆的有效行驶里程。
解决这个难题的一个办法就是改进充电协议，在最大限度地提高速度的同时，避免损坏目前车辆上使用的许多不同类型的电池。但是开发最好的协议需要大量数据来理解各种方法如何影响这些设备的寿命、效率和安全性。
为了应对这些挑战，爱达荷国家实验室的研究团队使用机器学习技术来整合充电数据，以创建一种独特的充电协议。通过输入许多锂离子电池在充电和放电周期中的状态信息，科学家们训练机器学习分析来预测电池的寿命以及不同设计最终失败的方式。然后，该团队将数据反馈到分析中，以确定和优化随后在真实电池上测试的新协议。
研究分析结果进行显示，新方法在短时间内可以显著增加了企业进入电池的能量。研究管理人员能够观察到电池在10分钟内充电到90％以上，且没有锂电镀或阴极开裂。而目前的方法充其量只能在大约半小时内让电动汽车充满电。机器通过学习数学模型的一个发展优势主要在于它将协议与电池中实际情况发生的物理实验现象联系结合起来。
研究人员计划利用他们的模型来开发更好的方法，并帮助设计新的锂离子电池，以实现快速充电。 研究人员说，他们的最终目标是让电动汽车“告诉”充电站如何快速、安全地为特定的电池供电。