科学家研发新型锂电池，可在极端环境下工作-凡亿课堂

虽然电动汽车因污染程度低，不消耗石油等有限资源，是替代燃油车的最佳选择，也正在成为国内外大力推广的交通工具。但不可否认的是，电动汽车最大的弊端在于驾驶行程短、无法在高温低温环境下正常工作，而这主要原因都归于内置的动力电池。

近日，来自加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的科研团队成功研发一种新型锂离子电池，可在严寒和高温环境下正常工作，表现良好，也能储存大量能量。与其他普通锂离子电池不同，该电池的最大特点是拥有全新开发的电解质。该电解质不仅能在极宽的温度范围内用途广泛，而且特点是坚固耐用，能够兼容高能阳极和阴极。

据研究人员表示，采用该种技术开发的车用电池，即使在高温低温气候下也能让电动汽车形式更远。甚至还可以减少对冷却系统的需求，以防止电动汽车的动力电池组在高温气候下过热。

科研团队发现，有一种电解质可与锂离子形成较弱结合，可与促使锂离子在充电过程中分布更加均匀，该弱结合的电解质被整合到一个实验性的锂电池中，该电池有一个高密度的金属阳极和一个硫基阴极，能够在零度以下的温度下运行，同时保持其大部分容量。

科学家通过继续试验该电解质配方，已成功开发出新版本电解质，它可在光谱的另一端运行。新的电解质以锂盐和二丁醚为特征，二丁醚是一种沸点为141°C的化合物，使电解质能够在高温下保持液态。

在实验中，采用该新型电解质的锂电池能够在零下40℃时保持87.5%的容量，在50℃时保持115.9%的容量，甚至表现出98%以上的高库伦效率，这与它们在寿命结束前处理更多充电周期的能力有关。

科研团队负责人之一郑晨（Zheng Chen，音译）表示：“如果你需要在三位数（华氏）的高温条件下开车，那么对于汽车电池来说是一个重大挑战。在电动汽车中，电池组通常位于底盘，更靠近这些炎热的道路。此外，电池在运行过程中会因电流通过而升温。如果电池不能承受这种高温预热，它们的性能将迅速下降”

除此之外，该电解质优点之一是可以与锂硫电池兼容，锂硫电池是一种可充电电池，其阳极由锂金属制成，阴极由硫制成。由于具备更高的能量密度和耕地的成本，且储存的能量是锂离子电池的两倍，被称为是下一代电池技术的重要组成部分，它可以使使电动汽车的续航里程增加一倍，而不会增加电池组的重量。此外，与传统锂离子电池阴极中使用的钴相比，硫的来源更丰富且问题更少。

该项研究及具体细节已整理发表在知名杂志《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

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