研究人員研發(fā)了一種能快速自發(fā)熱的新型鋰離子電池結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)僅在損失很少容量和功率的情況下，就能克服0攝氏度以下的溫度。該研究可用于在極冷溫度下需要高效電池驅(qū)動(dòng)的許多情況。相關(guān)成果11月21日發(fā)表于《自然》雜志。

鋰離子電池可用于驅(qū)動(dòng)智能手機(jī)、筆記本電腦，甚至是電動(dòng)汽車(chē)，但在溫度低于0攝氏度時(shí)卻不能很好地工作。雖然這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)在電池上增加額外的加熱器和保溫材料來(lái)解決，但這類(lèi)解決方案增加了電池的重量和大小，在高海拔無(wú)人機(jī)等應(yīng)用中非常不理想。

美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)王朝陽(yáng)和同事改變了通常情況下鋰離子電池的結(jié)構(gòu)，在其中加入了鎳箔。他們的設(shè)計(jì)讓電流在低于0攝氏度時(shí)改變流向，流過(guò)鎳箔，產(chǎn)生熱量。一旦這個(gè)熱效應(yīng)將電池的內(nèi)部溫度提高到超過(guò)0攝氏度時(shí)，就會(huì)觸動(dòng)一個(gè)開(kāi)關(guān)，使電池回到通常的結(jié)構(gòu)過(guò)程。研究人員在演示中將電池從零下30攝氏度加熱到0攝氏度，整個(gè)過(guò)程只要半分鐘，同時(shí)僅消耗5.5%的電量。