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      2020-06-01

      新型鋰離子電池可在0℃下高效運行

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      美國賓夕法尼亞州立大學的研究小組開發出一種具有快速自發熱功能的鋰離子電池。這一新型電池的出現有望彌補傳統鋰離子電池在0℃以下低溫環境中性能下降、掉電快的短板,讓電子產品在低溫環境中高效運行成為可能。
       
          鋰離子電池重量輕、能量密度高、無公害、無記憶效應,經過幾十年的發展已成為目前*常見的電池產品,無論是手機、筆記本電腦,還是電動汽車中都能看到它們的身影。但一旦置身0℃以下的低溫環境,電池性能就會大幅下降,使用設備相應的待機時間也會顯著縮短。雖然這個問題可以通過在電池上增加額外的加熱器或保溫材料來部分解決,但如此一來會增加電池的重量和體積,尤其對如無人機等對重量敏感的設備而言,效果并不理想。

       新研究通過改變傳統鋰離子電池結構的辦法破解了這一難題。賓夕法尼亞州立大學的王朝陽和他的同事發表在*新一期《自然》雜志上的論文稱,他們在電池中加入了通電后能發出熱量的鎳箔。經過特殊的設計,只要環境溫度低于0℃,電池中一部分電流就會改變流向,流過鎳箔,產生熱量,像一片能反復利用的“暖寶寶”一樣為電池保暖;而一旦電池內部溫度超過0℃,流向“暖寶寶”的電流就會被切斷,讓電池恢復到普通工作狀態。
       
          在實驗中,研究人員將電池從零下30℃加熱到0℃,整個過程只要半分鐘,同時消耗電池5.5%的電量。與低溫中性能下降造成的電量損失相比,這個數值微不足道。
       
          研究人員稱,由于只有一小部分能量用于自身加熱,除普通的消費電子產品外,這種新型電池結構未來還有望在電動汽車、極地與太空探索中獲得應用。

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