锂离子电池(LiB)具有高能量密度和高性能，是应用最广泛的可充电电池技术之一。尽管它们具有多功能性和优势特性，但这些电池通常需要特定的充电时间，而加快这些充电时间迄今已证明具有挑战性。

主要原因是在快速充电过程中，电池的石墨负极会形成锂电镀层，存在安全隐患。事实上，石墨阳极上的锂电镀反应也可能在低温、过度充电或电池故障后发生，可能导致形成不可循环的锂金属和盐，这些锂金属和盐可能会点燃，引起火灾或电池爆炸。

加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员最近开展了一项研究，调查降低这些风险并实现安全快速充电锂离子电池制造的潜在方法。他们发表在NatureEnergy上的论文概述了一系列简单的技术，用于量化LiB内部石墨阳极上的不可逆锂电镀。

ZacharyM.Konz、BrandanM.Wirtz和他们的同事在他们的论文中写道：“我们证明了简单、可访问和高通量循环技术的力量，可以量化来自200多个细胞的不可逆锂电镀跨越数据。”“我们首先观察能量密度、充电速率、温度和充电状态对锂电镀的影响，利用这些结果改进成熟的基于物理学的电化学模型，并提供可解释的经验方程来预测电镀起始充电状态。我们然后探索锂电镀的可逆性及其与电解质设计的联系，以防止不可逆的锂积累。”

Konz和他的同事进行的实验强调了他们提出的量化锂/石墨和石墨/NMC电池中锂电镀技术的价值。使用这些技术，他们能够收集有关此类电池电镀工艺的宝贵见解，以及可以提高其安全性并有可能实现快速充电的改进措施。

“我们设计了一种方法来量化商业相关石墨|LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2(NMC)电池的原位锂电镀，并与实验方便的锂|石墨配置的结果进行比较，”Konz和他的同事在他们的论文中解释道.“这里的假设和大量数据主要是用电池研究人员通用的设备生成的，鼓励进一步开发创新的测试方法和数据处理，从而实现快速电池工程。”

这组研究人员最近的工作有助于持续努力，旨在进一步提高LiB的安全性和加快充电时间。到目前为止，检测这些电池阳极上的锂电镀被认为非常困难，这阻碍了快速充电LiB的创建和大规模部署。

Konz及其同事提出的锂电镀检测技术可能很快会为旨在设计更安全的快速充电LiB设计的进一步研究提供信息。此外，它们可以帮助更好地了解促进电镀的因素和过程，这反过来可以指导探索替代电池设计和化学的研究工作。