鉅大LARGE | 點擊量:919次 | 2020年03月02日
上海復旦大學設(shè)計出新型電池,零下70度環(huán)境依然給力
我們都知道,在寒冷的室外,手機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)機的尷尬。現(xiàn)在,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)揮相當強的功效!
這種可充電電池即使在零下70攝氏度也能夠產(chǎn)生電荷。在這種溫度下,當今許多手機、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漫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。來自上海復旦大學的電池研究人員董曉麗博士介紹,離子必須能夠擺脫電解質(zhì)以達到電極。
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)相當于室溫下約12%的電量。當氣溫下降到-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。它包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材料中,而不必和附著其上的電解質(zhì)材料抗爭。也就是說,這些有機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。
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于室溫條件下70%的電量。
不過,據(jù)加利福尼亞大學圣地亞哥分校的材料科學家雪莉表示,新設(shè)計的電池單元與標準鋰離子電池相比,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。