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美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究小組開(kāi)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有望彌補傳統鋰離子電池在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(wú)公害、無(wú)記憶效應，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已成為目前*常見(jiàn)的電池產(chǎn)品，無(wú)論是手機、筆記本電腦，還是電動(dòng)汽車(chē)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(huì )大幅下降，使用設備相應的待機時(shí)間也會(huì )顯著(zhù)縮短。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或保溫材料來(lái)部分解決，但如此一來(lái)會(huì )增加電池的重量和體積，尤其對如無(wú)人機等對重量敏感的設備而言，效果并不理想。
新研究通過(guò)改變傳統鋰離子電池結構的辦法破解了這一難題。賓夕法尼亞州立大學(xué)的王朝陽(yáng)和他的同事發(fā)表在*新一期《自然》雜志上的論文稱(chēng)，他們在電池中加入了通電后能發(fā)出熱量的鎳箔。經(jīng)過(guò)特殊的設計，只要環(huán)境溫度低于0℃，電池中一部分電流就會(huì )改變流向，流過(guò)鎳箔，產(chǎn)生熱量，像一片能反復利用的“暖寶寶”一樣為電池保暖；而一旦電池內部溫度超過(guò)0℃，流向“暖寶寶”的電流就會(huì )被切斷，讓電池恢復到普通工作狀態(tài)。
在實(shí)驗中，研究人員將電池從零下30℃加熱到0℃，整個(gè)過(guò)程只要半分鐘，同時(shí)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(gè)數值微不足道。
研究人員稱(chēng)，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，這種新型電池結構未來(lái)還有望在電動(dòng)汽車(chē)、極地與太空探索中獲得應用。
