近日,某研究小組摒棄傳統(tǒng)電解液設(shè)計方式,研發(fā)出電場輔助超分子自組裝層技術(shù)。該技術(shù)仿佛給鋰電池穿上一個穿脫自如的智能防護(hù)衣,有望解決電動車冬季“趴窩”問題。
鋰離子電池因壽命長、比容量大、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點,在市場上有廣泛應(yīng)用。然而,其在低溫下性能下降的問題一直未能徹底解決,導(dǎo)致冬天手機“凍”關(guān)機、電動車“趴窩”等現(xiàn)象時有發(fā)生。
具相關(guān)研究人員介紹,當(dāng)電池需要工作時,“防護(hù)衣”會自動套在鋰電池表面,形成一層致密的保護(hù)膜,不僅能防止電解液在高電壓下分解,還能加速鋰離子的傳輸,使電池在低溫下也能高效工作。當(dāng)電池不工作時,“防護(hù)衣”又能自動脫下,讓電池恢復(fù)到常規(guī)狀態(tài)。在“防護(hù)衣”作用下,鋰金屬電池在-79℃的低溫條件下仍可高效放電。
此外,該技術(shù)還將大大提升無人機性能。無人機等電動航空器對電池高比能、高功率和安全性提出了更高要求,特別是在嚴(yán)寒低溫環(huán)境下飛行時,容易出現(xiàn)電壓驟降、飛行動力不足,甚至墜機等情況。造成這些問題的“罪魁禍?zhǔn)住笔请娊庖骸鹘y(tǒng)電解液低溫下容易凝固,在電極之間的“穿梭”變得困難,特別是當(dāng)鋰離子從電解液到電極進(jìn)行“跳躍”時阻力很大。
“電場輔助超分子自組裝層技術(shù)通過在電極表面上‘穿衣’,可以作為跳板,輔助加速鋰離子從電解液到電極的傳遞,從而提升鋰電池在低溫下的續(xù)航里程。實驗數(shù)據(jù)表明,該技術(shù)使無人機在-40℃也能高效飛行?!睒I(yè)內(nèi)人士表示,這一技術(shù)突破為寒冷地區(qū)的綠色出行和低空經(jīng)濟發(fā)展注入了新動力。未來,隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,低溫鋰電池將廣泛應(yīng)用于更多領(lǐng)域,產(chǎn)生更大的社會和經(jīng)濟效益。