如影随形

科学家提出全气候电池设计框架

发布时间：2025-11-10 09:11编辑：bet356亚洲版本体育浏览（124）

科技日报记者 刘霞 锂离子电池虽然是目前最基本的储能设备，但其缺点也很明显：在低温环境下很难满功率工作，在高温下会爆炸。为了克服这一问题，美国宾夕法尼亚州立大学的科学家近日在《焦耳》杂志上发表论文，提出了一种创新的电池设计框架，有望使锂离子电池在宽温度范围内实现高效稳定的电力存储。目前锂离子电池的工作温度范围在-30℃至45℃之间。随着电动汽车、数据电站等高温大型系统的普及，电池稳定性面临严峻挑战。尽管现有系统通常依赖外部加热或冷却设备来维持运行，但这些设备不仅体积大且功率大r消耗大，而且还需要经常维护且效果不佳。即使采取控制措施，锂离子电池在低温下性能仍会下降，而在高温下容量和稳定性都会下降，这极大限制了其在太空等极端环境下的应用。 为此，团队提出在全气候电池内部集成一个加热元件，使其能够在高温环境下安全稳定地工作，同时还可以利用自加热机制来承受恶劣的天气环境。新设计中，电池内部加热结构采用厚度仅10微米左右的镍箔，完全由电池本身供电。这不仅使系统具有自我调节温度的能力，而且不会显着增加电池的重量或体积。这个设计实现了很多突破：ttery的可靠工作温度范围已扩大至-50℃-75℃，适用于传统锂离子电池难以处理的场景。通过集成热管理功能，不仅显着节省了电池系统占用的空间，而且消除了对外部温控设备的依赖，大大简化了系统结构。