不久前，中國科學(xué)家開發(fā)出一種可在零下70攝氏度使用的鋰電池，未來有望在地球極寒地區(qū)，甚至外太空使用，聽起來真是“吊炸天”。下面就隨電源管理小編一起來了解一下相關(guān)內(nèi)容吧。

據(jù)研究人員稱，這種新電池使用的材料成本不高，還環(huán)保，但要想將其商業(yè)化尚有待時(shí)日，主要問題是其能量密度太低，還比不上傳統(tǒng)的鋰電池。那么，電池技術(shù)何時(shí)才能有革命性的突破?

目前，科學(xué)家正致力于研發(fā)儲(chǔ)能更強(qiáng)、壽命更長的新型電池，特別是在不同的領(lǐng)域開發(fā)出更為適合的電池，因?yàn)闆]有一種電池可以適用所有領(lǐng)域。

在汽車行業(yè)中，電池最終決定了汽車的壽命，也決定了人們對于電動(dòng)汽車的恐懼和焦慮。為了解決這個(gè)問題，工程師和科學(xué)家正在嘗試將更多的電壓容量填充到電池中。目前，大量的研究致力于尋找新的材料和化學(xué)品以輔助或替換鋰離子晶格或電池的其它部分。

例如一些創(chuàng)新的做法，將傳統(tǒng)的石墨陽極晶格可以替換為硅，會(huì)擁有10倍多的鋰離子，但硅在吸收鋰離子時(shí)會(huì)膨脹，所以研究者們需要解決這個(gè)問題;將鋰金屬代替晶格充當(dāng)陽極，但是有可能它在充電時(shí)會(huì)發(fā)生短路。而這是自鋰電池問世二三十年以來，令電池制造商一直頭疼的老大難問題。

也許，鋰可以完全被替換?例如，鈉或鎂，再或其他的物質(zhì)材料。國外的一家能量存儲(chǔ)研究聯(lián)合中心正在使用計(jì)算機(jī)建模，研究將特定的氧化物材料作為鎂陽極相對應(yīng)的陰極。鎂是非常有優(yōu)點(diǎn)的，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)允許每個(gè)原子接受兩個(gè)電子，這使得鎂可加倍儲(chǔ)存電荷。

在所有的環(huán)境因素中，溫度對電池的充放電性能影響最大。發(fā)表在最新一期美國能源學(xué)術(shù)期刊《焦耳》上的研究顯示，中國復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系、新能源研究院教授夏永姚帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出耐寒新電池，采用凝固點(diǎn)低、可在極端低溫條件下導(dǎo)電的乙酸乙酯作為電解液，并使用兩種有機(jī)化合物分別作為電極的陰極和陽極。

夏永姚說：“乙酸乙酯電解液和有機(jī)高分子電極讓可充電電池在零下70攝氏度的極低溫條件下工作?！毙码姵氐牟牧铣渥?、便宜且環(huán)保，他預(yù)計(jì)這種材料的價(jià)格只有傳統(tǒng)鋰電池電極材料的約三分之一。

要知道，在俄羅斯和加拿大等極寒地區(qū)，溫度低于零下50攝氏度；在太空中，溫度低至零下157攝氏度。而傳統(tǒng)鋰電池在零下20攝氏度時(shí)性能只有其最優(yōu)水平的50%，零下40攝氏度時(shí)只有最優(yōu)水平的12%。