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-79℃鋰電池還能放電？神奇的“防護(hù)衣”問世
2024年05月24日 16:00:58
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8892
據(jù)悉,，清華大學(xué)化學(xué)工程系一研究課題組近日研發(fā)出電場輔助超分子自組裝層技術(shù),，仿佛給鋰電池穿上一個穿脫自如的智能防護(hù)衣，有望解決冬季電動車故障頻發(fā)問題,。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】在科技日新月異的今天,，鋰電池作為現(xiàn)代電子設(shè)備的核心動力源，在各個領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。然而,，在極端的氣候條件下,，尤其是處在低溫環(huán)境中，往往對鋰電池的性能構(gòu)成巨大的挑戰(zhàn),。因此,，如何保障鋰電池在低溫環(huán)境中高效工作極其重要。
據(jù)悉,，清華大學(xué)化學(xué)工程系一研究課題組近日研發(fā)出電場輔助超分子自組裝層技術(shù),，該技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)電解液設(shè)計方式,，仿佛給鋰電池穿上一個穿脫自如的智能防護(hù)衣,，有望解決冬季電動車故障頻發(fā)問題。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《能源與環(huán)境科學(xué)》雜志上,。
鋰離子電池因壽命長,、比容量大、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點,，在市場上有廣泛應(yīng)用,。然而，其在低溫下性能下降的問題一直未能徹底解決,，導(dǎo)致冬天手機“凍”關(guān)機,、電動車“趴窩”等現(xiàn)象時有發(fā)生。
該研究課題組負(fù)責(zé)人介紹,，當(dāng)電池需要工作時,，“防護(hù)衣”會自動套在鋰電池表面，形成一層致密的保護(hù)膜,，不僅能防止電解液在高電壓下分解,，還能加速鋰離子的傳輸，使電池在低溫下也能高效工作,。當(dāng)電池不工作時,，“防護(hù)衣”又能自動脫下，讓電池恢復(fù)到常規(guī)狀態(tài),。在‘防護(hù)衣’作用下,，鋰金屬電池在-79℃的低溫條件下仍可高效放電。
此外,，該技術(shù)還將大大提升無人機性能,。無人機等電動航空器對電池高比能、高功率和安全性提出了更高要求,，特別是在嚴(yán)寒低溫環(huán)境下飛行時,，容易出現(xiàn)電壓驟降、飛行動力不足，甚至墜機等情況,。造成這些問題的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;是電解液,。傳統(tǒng)電解液低溫下容易凝固，在電極之間的“穿梭”變得困難,，特別是當(dāng)鋰離子從電解液到電極進(jìn)行“跳躍”時阻力很大,。
可以以電場輔助超分子自組裝層技術(shù)作為跳板，輔助加速鋰離子從電解液到電極的傳遞,，從而提升鋰電池在低溫下的續(xù)航里程,。實驗數(shù)據(jù)表明，該技術(shù)使無人機在-40℃也能高效飛行,。
未來,，隨著該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，有望為寒冷地區(qū)的綠色出行和低空經(jīng)濟發(fā)展注入新動力,，廣泛應(yīng)用于更多領(lǐng)域,，產(chǎn)生更大的社會和經(jīng)濟效益。
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