美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究小組開發(fā)出一種具有快速自發(fā)熱功能的鋰離子電池。這一新型電池的出現(xiàn)有望彌補(bǔ)傳統(tǒng)鋰離子電池在0℃以下低溫環(huán)境中性能下降、掉電快的短板，讓電子產(chǎn)品在低溫環(huán)境中高效運(yùn)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(yīng)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展已成為目前*常見的電池產(chǎn)品，無論是手機(jī)、筆記本電腦，還是電動(dòng)汽車中都能看到它們的身影。但一旦置身0℃以下的低溫環(huán)境，電池性能就會(huì)大幅下降，使用設(shè)備相應(yīng)的待機(jī)時(shí)間也會(huì)顯著縮短。雖然這個(gè)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(huì)增加電池的重量和體積，尤其對如無人機(jī)等對重量敏感的設(shè)備而言，效果并不理想。
新研究通過改變傳統(tǒng)鋰離子電池結(jié)構(gòu)的辦法破解了這一難題。賓夕法尼亞州立大學(xué)的王朝陽和他的同事發(fā)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(fā)出熱量的鎳箔。經(jīng)過特殊的設(shè)計(jì)，只要環(huán)境溫度低于0℃，電池中一部分電流就會(huì)改變流向，流過鎳箔，產(chǎn)生熱量，像一片能反復(fù)利用的“暖寶寶”一樣為電池保暖；而一旦電池內(nèi)部溫度超過0℃，流向“暖寶寶”的電流就會(huì)被切斷，讓電池恢復(fù)到普通工作狀態(tài)。
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員將電池從零下30℃加熱到0℃，整個(gè)過程只要半分鐘，同時(shí)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(gè)數(shù)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(fèi)電子產(chǎn)品外，這種新型電池結(jié)構(gòu)未來還有望在電動(dòng)汽車、極地與太空探索中獲得應(yīng)用。
