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锂电池可在-60℃高效运行
2017-09-08 16:26:58 | 【 【打印】【关闭】

  最新出版的《科学》杂志刊登了电解液化学研究领域的一项重大突破:美国科学家首次使用液化气取代电解液,分别让锂电池和超级电容器在零下60℃和零下80℃还能保持高效运行。新技术不仅提高了电动车在寒冷冬季单次充电的运行里程,还能为高空极冷环境下的无人机、卫星、星际探测器等提供电能。   

 

  在新研究中,他们从大量气体候选物中选出两种液化气——氟甲烷和二氟甲烷,分别制成锂电池和超级电容的电解质,使得锂电池的最低工作温度从零下20℃延伸到零下60℃,超级电容的工作温度从零下40℃延伸到零下80℃。而且,回到正常室温后,这些电解质仍能保持高效工作状态。

  除了创造低温工作纪录,这些气态电解质还克服了锂电池中常见的热失控问题,更具安全优势。热失控是电池中的热量恶性循环,电池工作时温度会升高,启动一系列化学反应,这些反应产生的热量反过来进一步让电池变热,使电池膨胀而毁坏。但气态电解质在高于室温的环境下,会启动一种天然关闭机制,让电池失去导电性停 止工作,从而防止电池过热。

  最新研究还克服了锂电池充放电寿命太短的另一大挑战。因重量轻且能储存更多电荷,锂金属被公认为终极电极材料,但锂会与传统电解液发生反应,在电极表面形成针尖状突起,将电池分隔从而引起短路,造成充放电次数过少。而新电解质不会形成突起,大大延长了电池寿命。

  研究人员表示,他们下一步要实现锂电池在更低温度下(零下100℃)工作的目标,为火星探测甚至木星和土星等深空探测装置提供全新供能技术。

 

  来源: http://www.matinfo.com.cn/mat2005/shangcheng/dongtai_nr.asp?id=81531

  
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