科技日報北京1月22日電 美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究小組開發(fā)出一種具有快速自發(fā)熱功能的鋰離子電池。這一新型電池的出現(xiàn)有望彌補(bǔ)傳統(tǒng)鋰離子電池在0℃以下低溫環(huán)境中性能下降、掉電快的短板，讓電子產(chǎn)品在低溫環(huán)境中高效運行成為可能。
鋰離子電池重量輕、能量密度高、無公害、無記憶效應(yīng)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展已成為目前最常見的電池產(chǎn)品，無論是手機(jī)、筆記本電腦，還是電動汽車中都能看到它們的身影。但一旦置身0℃以下的低溫環(huán)境，電池性能就會大幅下降，使用設(shè)備相應(yīng)的待機(jī)時間也會顯著縮短。雖然這個問題可以通過在電池上增加額外的加熱器或保溫材料來部分解決，但如此一來會增加電池的重量和體積，尤其對如無人機(jī)等對重量敏感的設(shè)備而言，效果并不理想。
新研究通過改變傳統(tǒng)鋰離子電池結(jié)構(gòu)的辦法破解了這一難題。賓夕法尼亞州立大學(xué)的王朝陽和他的同事發(fā)表在最新一期《自然》雜志上的論文稱，他們在電池中加入了通電后能發(fā)出熱量的鎳箔。經(jīng)過特殊的設(shè)計，只要環(huán)境溫度低于0℃，電池中一部分電流就會改變流向，流過鎳箔，產(chǎn)生熱量，像一片能反復(fù)利用的“暖寶寶”一樣為電池保暖；而一旦電池內(nèi)部溫度超過0℃，流向“暖寶寶”的電流就會被切斷，讓電池恢復(fù)到普通工作狀態(tài)。
在實驗中，研究人員將電池從零下30℃加熱到0℃，整個過程只要半分鐘，同時消耗電池5.5%的電量。與低溫中性能下降造成的電量損失相比，這個數(shù)值微不足道。
研究人員稱，由于只有一小部分能量用于自身加熱，除普通的消費電子產(chǎn)品外，這種新型電池結(jié)構(gòu)未來還有望在電動汽車、極地與太空探索中獲得應(yīng)用。
總編輯圈點
看到這個消息，“電子產(chǎn)品控”應(yīng)該很高興，雖生活在寒冷的冬季，也因各種“超長待機(jī)”而不再渾覺乏味無趣。實際上，我們不得不佩服設(shè)計者的智慧——加入特殊的材料，改變傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在看似無解的歷史難題中，竟然創(chuàng)造出原本沒有的“自熱”功能。按照這個思路，或許未來還會根據(jù)不同的需要，創(chuàng)造出更多類型的“鋰電池+”。
