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新結(jié)構(gòu)帶來新突破 新技術(shù)讓電池更耐寒
2021年11月08日 13:08:40
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：7341
如今電池已經(jīng)成為了我們生活中非常重要的一種儲能形式,，而鋰電池作為其中儲能效果好、充放電性能穩(wěn)定的一類電池,，更是被廣泛運(yùn)用在手機(jī),、平板電腦等電子產(chǎn)業(yè)，電動車,、電動汽車等電驅(qū)交通工具上,。但是即便如此，鋰電池卻依舊有一個(gè)嚴(yán)重的問題,，那便是低溫耐受性差。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】相信不少人會有這么一種感覺,，手機(jī)一到冬天電似乎就開始變得不耐用了,，但通過相關(guān)的軟件檢測有發(fā)現(xiàn)電池本身并沒有損壞,。事實(shí)上,，產(chǎn)生這種情況的原因是因?yàn)殇囯姵乇旧怼?br />
如今電池已經(jīng)成為了我們生活中非常重要的一種儲能形式，而鋰電池作為其中儲能效果好,、充放電性能穩(wěn)定的一類電池,，更是被廣泛運(yùn)用在手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)業(yè),，電動車,、電動汽車等電驅(qū)交通工具上。但是即便如此,，鋰電池卻依舊有一個(gè)嚴(yán)重的問題,，那便是低溫耐受性差。
鋰電池主要由正負(fù)極,、電解液、隔膜,、外層組成,，其中正極為鈷酸鋰，負(fù)極為石墨,。而當(dāng)我們給鋰電池充電的時(shí)候,，電池正極的鋰離子會脫出通過電解液向負(fù)極移動,，從而儲存電量；反之,，使用的過程中鋰離子會從石墨層返回到電源正極,，并釋放出儲存的電量。而這整個(gè)過程和電解液都有著密切的聯(lián)系,。而當(dāng)鋰電池處于低溫環(huán)境時(shí),，電解液的粘度增大，鋰離子在石墨和鈷酸鋰中的擴(kuò)散系數(shù)減小,，這使得鋰離子遷移的過程變得艱難,，電池在充電過程中，所能存儲的電量也就因此減少,，也便變得不耐用了,。
當(dāng)然，隨著如今電池越做越大,，這種因?yàn)闇囟犬a(chǎn)生的電量影響,，對于手機(jī)等日用電子產(chǎn)品的影響，其實(shí)不會特別明顯,，大部分時(shí)候可以通過充電寶來獲得解決,。但是對于電驅(qū)動的交通工具就不一樣了。
事實(shí)上,，從電動汽車普及開來之后,，冬季的耐用問題就一直飽受詬病。無論是續(xù)航里程變短,，還是充電效率變低,，對于一個(gè)日常的交通載具來說，都是非常嚴(yán)重的問題,。而目前針對這種問題,，大部分廠家依舊采用油電混動的思路來應(yīng)對冬季電動汽車的行駛難題。不過顯然這不是長期發(fā)展的最佳方法,。
而就在最近,，這個(gè)問題似乎可以得到解決，一種新的鋰電池結(jié)構(gòu)有可能能從原理上解決鋰電池不耐低溫的問題,。
美國國家發(fā)明家科學(xué)院院士王朝陽團(tuán)隊(duì),，從電池工作過程作為切入，通過在電池內(nèi)加入一片10微米厚度的鎳箔作為發(fā)熱體,，利用電池自帶的能量實(shí)現(xiàn)隨意調(diào)控電池活性,。而這項(xiàng)成果不但已經(jīng)在《自然》雜志刊發(fā)，更有望在2022年北京冬奧運(yùn)會投入使用,，成為驅(qū)動奧運(yùn)電動汽車的核心技術(shù)之一,。
植入發(fā)熱體讓電池耐寒聽起來好像簡單，但實(shí)際上背后卻在安全性,、材料的選擇,、能量的轉(zhuǎn)化等問題上做出了非常大的投入。與此同時(shí),，這項(xiàng)技術(shù)的成功,，也為電池發(fā)展全新的思路。在近200年中電池雖然不斷在發(fā)展,、改變,，但是其結(jié)構(gòu)并沒有出現(xiàn)過太大的變化，而隨著材料等的不斷優(yōu)化,，電池在快充和高能量密度等方面,，都遇到了瓶頸，如何突破也成為了如今電池儲能技術(shù)發(fā)展的重大難題,。
電能的儲備以及高轉(zhuǎn)化率是未來低碳發(fā)展的重要技術(shù)技術(shù),，因此發(fā)展電池也間接影響著科技以及社會的發(fā)展與進(jìn)步。新技術(shù)讓電池更耐寒的背后,，其實(shí)真正所展示的,，是如今科研背景下，新技術(shù)發(fā)展讓生活更美好的內(nèi)在,。
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