新材料可在-50℃下防电池大量耗电

发布时间:2021-09-21 04:59:51


  锂离子电池由于结合了能量密度高、重量轻和低自放电等优点,在电池产品中备受欢迎。然而,即使是这种类型的现代电池,在严寒中也会失去大部分容量和功率。在零下20摄氏度时,锂离子电池的容量仅为零上20摄氏度时的10%左右。

  在一些寒冷地区,如北极地区,那里的温度可降至零下50摄氏度或更低。因此,开发新的耐寒电池是一个重要的技术问题。

  为解决这个问题,研人员合成了一种丝状锗纳米晶体,并研究了它们作为阳极(即电池的负极)材料的功能特性。研究人员伊利亚·加夫里林说,对于阳极来说,转换容量(电极在正常工作期间可以释放的电荷)在零下50摄氏度时约为250每克毫安。在这样的温度下,最常见的石墨阳极根本不能工作,而特殊的钛酸锂“耐寒”阳极的容量要降低到1/3至1/2。

  伊利亚·加夫里林表示,在零下20摄氏度条件下,锗阳极的容量是标准石墨阳极的10倍,而其他“耐寒”材料存在一些缺点:工作电压低、容量低、即使在室温条件下充电过程也非常缓慢、制造复杂等等。