锂离子电池的快充效率对于满足现代电子设备和电动汽车等的快速充电需求至关重要。以下将从多个方面探讨如何进一步优化充电算法以提高锂离子电池的快充效率。

减轻极化电压堆积

极化电压在充电过程中过大会缩短锂电池的寿命，同时也会影响快充效率。徐智慧等人在“锂离子电池脉冲优化充电法的研究”中提出用脉冲充电来减轻极化电压堆积的最优充电策略，并获取了最佳充电电流脉冲的幅值、频率和占空比。通过这种方式，可以在不牺牲电池寿命的情况下提高充电速度。

基于恒极化控制调整充电电流

随着电池老化，其性能会发生变化。徐智慧等人还提出了基于恒极化控制的锂离子电池充电电流随电池老化的调整策略，以确保在不同的电池使用阶段都能保持较高的充电效率。

提高负极材料性能

采用传统固相法制备尖晶石型 Li4Ti5O12，并在前驱物中掺杂聚合物裂解碳材料聚并苯（PAS），可以提高其电导率，从而改善复合物的电化学性能，包括循环性和高倍率性能。这为提高锂离子电池的快充效率提供了一种可能的途径，如于海英等人在“锂离子电池新型快充负极材料 Li4Ti5O12 的改性研究”中所述。

优化充电路径和时间

在无线可充电传感器网络中，优化充电路径和时间对于避免能量耗尽至关重要。虽然该研究针对的是无线传感器网络中的充电问题，但其中的一些方法和思路可以借鉴到锂离子电池的快充中。Tran Thi Huong 等人在“A bi-level optimized charging algorithm for energy depletion avoidance in wireless rechargeable sensor networks”中，通过混合整数线性规划模型来制定问题，利用双层优化方法，将充电路径优化和充电时间优化分别在上下两个层次进行。这种方法可以为锂离子电池的快充算法优化提供参考，即同时考虑充电路径和时间的优化，以提高充电效率。

基于强化学习优化移动充电路径

张昊等人在“基于强化学习的无线可充电传感网移动充电路径优化”中提出了一种基于强化学习的低功耗、高能效的移动路径充电算法。将 Q-Learning 算法与 epsilon-greedy 算法相结合，以最短路径依次完成所有传感器节点的充电。这种方法可以考虑应用到锂离子电池的快充中，通过优化充电路径来提高充电效率。

采用多阶段恒流充电结合新技术

王彤等人在“Five-Stage Fast Charging of Lithium-Ion Batteries Based on Lamb Waves Depolarization”中提出了一种基于 Lamb 波去极化的五阶段恒流充电方法。首先使用正交实验方法确定五阶段恒流充电过程中每个阶段的充电电流的近最优值，然后在每个恒流充电阶段引入 Lamb 波。与传统的五阶段恒流充电方法相比，该方法提高了充电效率。

在线充电调度算法

曹艳华等人在“OSCD: An Online Charging Scheduling Algorithm to Optimize Cost and Smoothness”中提出了一种在线充电调度算法 OSCD，通过协调电动汽车的充电速率，实现成本和平滑度之间的良好平衡。虽然该算法针对的是电动汽车充电站的充电需求，但其中的一些思想可以借鉴到锂离子电池的快充中，例如通过优化充电调度来提高充电效率和降低成本。

利用模糊控制算法

吴铁洲等人在“基于模糊控制的锂离子电池恒定极化充电方法”中利用模糊控制算法控制充电极化电压来优化电池的快速充电，使充电电流能随时适应锂离子电池的 SOC 可接受的充电电流。实验对比表明，该方法能明显缩短充电时间约 20％，进而提高充电效率，并且没有明显温度上升。

考虑面密度因素

章庆林等人在“面密度对锂离子电池快充性能的影响研究”中表明，电池的内阻随着面密度的增加而增大。研究不同面密度镍钴锰酸锂/石墨锂离子电池的内阻、倍率性能、循环寿命和安全性能，发现正极面密度在一定范围内可以保持良好的快充性能。例如，正极面密度不超过 280g/m²时，电池依然保持优异的 10C 快速充放电性能，容量达到 1C 倍率的 93.4%以上。

有向充电优化算法

在无线可充电传感器网络中，何聪和郭松涛在“可充电无线传感器网络的有向充电优化算法”中提出了一种启发式算法，将局部传感器节点划分为若干个局部子集，并初始化一条运动路径，随后将无线可充电有向传感网中方向可调的移动充电器的轨迹问题转化为一个充电效用最大化问题，并从全局视角优化初始路径。这种有向充电优化算法的思路可以为锂离子电池的快充算法提供新的方向，例如通过优化充电方向和路径来提高充电效率。

低温下的超快充电策略

秦玉迪等人在“An ultra-fast charging strategy for lithium-ion battery at low temperature without lithium plating”中提出了一种低温下无锂镀层的快速充电策略，结合脉冲加热方法和最优充电方法，通过精确控制电池状态，实现低温下的高倍率充电。该策略采用热电耦合模型，基于伪二维电化学模型推导充电性能，并生成脉冲加热和充电的两个电流图以实现实时控制。此外，还采用熵方法平衡充电速度和能量效率，进一步提高充电性能。

锂电笔记