科学家研发新型锂电池：可在高温、极寒环境下正常实习

研究者研发新型镁蓄电池：可在较低温、极寒环境下正常实习

稿源：cnBeta

加利福尼亚大学圣地亚哥分校 (UCSD)的工程的团队近日研发了一种新型镁离子蓄电池，不仅在严寒和寒冬的环境温度下表现较佳，同时仍能储存大量总能量。深入研究人员表示之所以具备如此好的属性，主要并不认为全新开发的电解质。这种电解质不仅能在很宽的环境温度区域用途广泛且坚固耐用，而且向下兼容较低能阳极和离子。

这项成果于 7 月 4 日刊登在《英美两国国内科学院院刊》(PNAS) 上，基于这项关键技术开发的车用蓄电池即使在寒冷温带气候下也能让锂离子行驶更为多于。加利福尼亚大学圣地亚哥分校雅各布斯机械工程院纳米机械工程博士、该深入研究的资深作者郑晨（Zheng Chen，音译）知道，它们还可以减寡对冷却系统的需求，以防止两车的电刷在温暖温带气候下过热。

Chen 断言知道：“如果你所需在三位数（华氏）的较低温条件下拦下，那么对于汽车蓄电池来知道是一个重大事件挑战。在锂离子中会，电刷多半位于底盘，更为靠近这些温暖的交通设施。此外，蓄电池在行驶过程中会会因电位通过而升温。如果蓄电池不能承受这种较低温定时，它们的性能将迅速攀升”。

在试验中会，术语实验者蓄电池在 -40%uB0C 和 50%uB0C（-40 和 122%uB0F）下分别保留了 87.5% 和 115.9% 的总能量容量。在这些环境温度下，它们还分别具备 98.2% 和 98.7% 的较低库仑效率，这意味着蓄电池在停止实习在此之后可以进行时更为多的充电和灯丝反转。

由于其独特的电解质，Chen 和同事开发的蓄电池既耐寒又较厚。它由二丁苯基与镁灶混合而成的液体溶液皮革。二丁基苯基的一个基本特征是其底物与镁离子的结合较弱。换句话知道，当蓄电池行驶时，电解质底物很容易释放镁离子。深入研究人员在在此之后的一项深入研究中会发现，这种要强的底物相互作用可以增加蓄电池在零下环境温度下的性能。另外，二丁苯基很容易吸取热量，因为它在较低温下保持液体（沸点为 141 %uB0C 或 286 %uB0F）。

这种电解质的另一个特别之处在于它与镁氧蓄电池向下兼容，镁氧蓄电池是一种可充电蓄电池，其阳极由镁金属皮革，离子由氧皮革。镁氧蓄电池是下一代蓄电池关键技术的重要一环，因为它们许诺更为较低的总总能量和更为偏较低的成本。它们每公斤传输的总能量是当今镁离子蓄电池的两倍——这可以使锂离子的续航平均速度减半，而一定会增加电刷的重量。此外，与传统镁离子蓄电池离子中会使用的钴相较，氧的；也更为丰富且情况更为寡。

但镁氧蓄电池也长期存在情况。离子和阳极都具备人口为120人质子化性。氧正极非常温柔，以至于它们在蓄电池行驶在此之后会溶解。这个情况在较低温下会变得更为糟。镁金属阳极容易形成称为枝晶的暗红色结构，可以刺穿蓄电池的某些部份，引发蓄电池短路。结果，镁氧蓄电池只能持续数十次反转。

Chen 知道：“如果你想要一个总总能量较低的蓄电池，你多半所需使用非常严厉、精细的化学物质。较低总能量意味着更为多的质子化正在发生，这意味着保持稳定性更为偏较低，降解更为多。工业用保持稳定的较低能蓄电池本身就是一项艰难的侦查——试图在很宽的环境温度区域毕竟这一点更为具挑战性”。