一組中國研究人員開發出一種新型液固態鋰電池,能夠在通常會使鋰離子電池失去功能的極低溫環境下持續提供電力。在實驗室測試中,該電池在 –29°F(約 –34°C)的極端低溫下,八小時後仍能保留超過 85% 的可用容量,這是傳統電池在此溫度範圍內通常會遭遇性能劇烈下滑的情況。該項目由中國科學院大連化學物理研究所的科學家主導,電池架構結合了特別配方的低溫電解質、液固功能分隔器和一套由人工智能驅動的電力管理系統,旨在優化在極寒環境下的離子傳輸和能量傳遞。
這種電池架構可以防止在冬季啟動時出現的失敗,通過將這些元素整合為一個系統,新電池設計在極低溫條件下保持穩定的能量輸出,消除了傳統鋰離子電池在低於 –4°F(約 –20°C)時所面臨的容量劇降和啟動失敗問題。項目負責人張萌表示,液固架構有助於在低溫下維持電化學活性,同時減少在極寒條件下完全失去電力的風險。這一方法使電池在通常會使標準電池變得遲緩或無法使用的環境中,仍然能夠保持靈敏和可靠性。
針對惡劣氣候的實際應用,這項技術已經在無人機上展示,無人機用於檢查、物流和緊急通訊,還有設計用於高海拔或寒冷季節運作的機器人。研究團隊還強調其即插即用的兼容性,無需額外的熱絕緣或複雜的加熱設備即可在現有系統中部署。
液固電池架構在寒冷氣候中的應用,對於電動車的前景尤為重要。標準電動車電池在低於 –4°F 的環境中,通常會失去 50% 到 80% 的可用容量,這會大幅削減行駛範圍,並在能源需求最高的時候降低可靠性。新設計通過保持離子流動性和電氣穩定性,為電動車提供了一條可行的路徑,使其在冬季仍然實用和可預測,即使在極寒地區也能正常運作。
該電池設計在 –29°F 的環境中可靠運行,為在高緯度和寒冷氣候市場提供了更好的電動車性能,前提是能夠進行擴大生產並與現有的車輛熱管理系統整合。這項技術被視為寒冷氣候能源儲存的一個顯著進步,顯示出中國在這一領域的增長勢頭。將其擴展到數百千瓦時的電池包,仍然需要廣泛的驗證、安全認證和與現有平台的整合。此外,這種架構還可以應用於 3C 電子產品、物流無人機和堅固的戶外設備,進一步加強中國在推動能夠在極端環境中可靠運作的電池系統中的角色。




