综述：高功率快充锂离子电池内阻降低策略

这篇综述系统阐述了高功率快充锂离子电池（LIBs）内阻（IR）的优化策略，涵盖电极材料设计、电解质（SEI）调控、隔膜润湿性改进、集流体结构优化等关键组件创新，并整合人工智能（AI）充电协议和热管理系统（TMS）等系统级方案，为电动汽车（EVs）和大规模储能技术提供理论支撑。

　　

电极材料设计

高功率锂离子电池的性能核心在于电极中锂离子（Li⁺）与电子的迁移效率。通过构建三维导电网络（如碳包覆LiFePO₄）和调控晶面取向（如单晶NCM811），可显著降低电荷转移电阻（R_ct）。其中，纳米化电极材料能缩短Li⁺扩散路径，但需平衡其与电解液的副反应风险。

电解质与隔膜优化

电解质组分（如高浓度LiFSI）通过降低脱溶剂化能垒提升离子电导率，而隔膜的亲液改性（如Al₂O₃涂层）可减少浓差极化。值得注意的是，固态电解质界面（SEI）的稳定性直接关联锂枝晶抑制效果，是快充安全的关键屏障。

集流体与极耳设计

多孔集流体（如泡沫铜）通过增大接触面积降低界面电阻（R_c），而激光焊接工艺能减少极耳连接阻抗。实验表明，超薄铜箔（6μm）可使电池内阻下降18%。

电池制造工艺

厚电极工程需精确调控孔隙率（30-40%）以避免Li⁺传输瓶颈，热压成型工艺则能改善电极-集流体界面结合力。卷绕式电池的层间压力优化可减少循环过程中的接触失效。

电池管理系统

动态充电协议（如脉冲充电）结合AI模型（LSTM神经网络）能实时预测内阻变化，而相变材料（PCM）温控系统可将电池组温差控制在±2℃内，有效延缓SEI增厚导致的欧姆内阻（OIR）上升。

总结与展望

未来研究需关注多物理场耦合下的内阻演变机制，开发原位表征技术，并探索机器学习驱动的材料-工艺协同优化，以实现“10分钟充电80%”的产业目标。