鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:779次 | 2021年07月28日
上海復(fù)旦大學(xué)設(shè)計出新型電池,零下70度環(huán)境仍舊給力
我們都了解,在寒冷的室外,手機(jī)電池的原有能力會大幅受到影響。本人就曾體驗過50%電量自動關(guān)機(jī)的尷尬。今朝,研究人員設(shè)計出一種新型電池,它可以在寒冷的環(huán)境中發(fā)揮相當(dāng)強(qiáng)的功效!
這種可充電電池即使在零下70攝氏度也能夠萌生電荷。在這種溫度下,當(dāng)今許多手機(jī)、電動汽車和其他設(shè)備所使用的典型鋰離子電池都已經(jīng)無法工作。能夠耐受住這種寒冷條件的電池,可以在地球上某些最冷的地區(qū)為電子設(shè)備供電,甚至為在其他行星附近巡航的太空遨游車所裝配的電子設(shè)施供應(yīng)支持。
在鋰離子電池內(nèi)部,離子在正極和負(fù)極之間流動。離子被置入到電極中,釋放后通過電解質(zhì)返回到另一端。隨著溫度下降,離子通過電解質(zhì)的移動速度變得緩慢。寒冷環(huán)境還會使得離子通過電解質(zhì)材料更加困難,甚至被電解質(zhì)抓住。來自上海復(fù)旦大學(xué)的電池研究人員董曉麗博士解析,離子非得能夠擺脫電解質(zhì)以達(dá)到電極。
寒冷的條件使傳統(tǒng)的鋰離子電池效率降低。在-40°C時,這些電池可以供應(yīng)相當(dāng)于室溫下約12%的電量。當(dāng)氣溫下降到-70°C時,鋰離子電池完全無法工作。
新型電池以論文形式于二月二十八日在線發(fā)表。它蘊(yùn)含一種特殊的電解液,即使在寒冷的環(huán)境中,離子也能在電極之間輕松流動。研究人員還為他們的電池安裝了由有機(jī)化合物制成的電極,而不再是典型的富含過渡金屬的材料。離子可以被置入這種有機(jī)材料中,而不必和附著其上的電解質(zhì)材料抗?fàn)?。也就是說,這些有機(jī)電極比正常電池中的電極更容易捕獲和釋放離子,即使在低溫下也是如此。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
由于離子在較低溫度下能夠更好地流動并與電極聯(lián)通。在零下70度的環(huán)境下,這種電池也能夠保持相當(dāng)于室溫條件下70%的電量。
不過,據(jù)加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的材料科學(xué)家雪莉表示,新設(shè)計的電池單元與標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池相比,每克重量的電池所攜帶的電量更少。研究人員希望能夠設(shè)計出能量密度更高的電池版本。