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锂电池能在-60℃的高空极冷环境提供电能:beat365中文官方网站

发布日期:2022-05-05 00:41浏览次数:
本文摘要:近期出版发行的《科学》杂志刊出了电解液化学研究领域的一项重大突破:美国科学家首次用于液化气代替电解液,分别让锂电池和超级电容器在零下60和零下80还能维持高效运营。新技术不仅提升了电动车在严寒冬季单次电池的运营里程,还能为高空极冷环境下的无人机、卫星、星际探测器等获取电能。科学界普遍认为,电解质是改良储能装置性能的仅次于瓶颈。液态电解质早已遭遇研究无限大,许多科学家现在将目光探讨在固态电解质。

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近期出版发行的《科学》杂志刊出了电解液化学研究领域的一项重大突破:美国科学家首次用于液化气代替电解液,分别让锂电池和超级电容器在零下60和零下80还能维持高效运营。新技术不仅提升了电动车在严寒冬季单次电池的运营里程,还能为高空极冷环境下的无人机、卫星、星际探测器等获取电能。科学界普遍认为,电解质是改良储能装置性能的仅次于瓶颈。液态电解质早已遭遇研究无限大,许多科学家现在将目光探讨在固态电解质。

但加州大学圣地亚戈分校可持续电力和能源中心及能源储存和切换实验室主任孟颖教授率领其团队,反其道而行之,研究气态电解质并获得突破。这些气态电解质能在一定压力下液态化,且更加能抗冻。在新的研究中,他们从大量气体候选物中投票决定两种液化气——氟甲烷和二氟甲烷,分别做成锂电池和超级电容的电解质,使得锂电池的低于工作温度从零下20伸延到零下60,超级电容的工作温度从零下40伸延到零下80。

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而且,返回长时间室温后,这些电解质仍能维持高效工作状态。除了建构低温工作纪录,这些气态电解质还解决了锂电池中少见的热失控问题,极具安全性优势。热失控是电池中的热量恶性循环,电池工作时温度不会增高,启动一系列化学反应,这些反应产生的热量反过来更进一步让电池变热,使电池收缩而破坏。

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但气态电解质在低于室温的环境下,不会启动一种天然重开机制,让电池丧失导电性暂停工作,从而避免电池短路。近期研究还解决了锂电池充放电寿命太短的另众多挑战。因轻巧且能储存更加多电荷,锂金属被普遍认为为终极电极材料,但锂不会与传统电解液再次发生反应,在电极表面构成针尖状凸起,将电池隔开从而引发短路,导致充放电次数过较少。

而新的电解质会构成凸起,大大缩短了电池寿命。研究人员回应,他们下一步要构建锂电池在更加较低温度下(零下100)工作的目标,为火星观测甚至木星和土星等深空观测装置获取全新供能技术。


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