极低温环境下使用寿命更长的锂离子电池

目前电动汽车遇到的困难之一是温度的考验，在低温环境下会导致大量的功率损失，实际表现症状就是充电速度缓慢和续航里程减少，同事可能会对制动等系统产生影响。福特等汽车制造商已经试验了旨在解决这些缺点的热管理系统，而现在一支科研团队提出了创造性的解决方案。

科学家提出的解决方案主要利用到了衍生钴化合物（ZIF-67）材料，该材料被加热到高温以创造出 12 面的碳纳米球。这些微小的结构具有凹凸不平的表面，恰好具有出色的电荷传输能力，因此它们被迅速地用作硬币状电池的阳极材料，并带有锂金属阴极。

这些实验表明，该电池在从77°F（25°C）到-4°F（-20°C）的温度范围内充电和放电时可以保持稳定。在略低于冰点的温度下，该电池保持了 85.9% 的存储容量。这些测试是与其他锂离子电池设计一起进行的，它们被发现在冰点温度下几乎没有电。即使将温度降至 -31°F（-35°C），带有凹凸不平的阳极的电池仍然能够被充电，并在放电时释放几乎所有的电荷。

科学家们说，这些结果表明，这种设计可以将锂离子电池的功能扩展到极端环境中，这可能不仅仅适用于电动汽车，还适用于从无人机到航天器以及两者之间的许多东西。

这项研究发表在《ACS Central Science》

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