新设计方案借助优化材料和内部加热系统，使锂离子电池在各种气候下都能表现良好。图片来源：美国宾夕法尼亚州立大学
锂离子电池虽是目前最主流的储能设备，却存在明显短板：低温环境下难以全功率运行，高温时可能发生爆炸。为攻克这一难题，美国宾夕法尼亚州立大学科学家日前在《焦耳》杂志上发表论文，提出一项创新的全气候电池设计框架，有望让锂离子电池在宽温域范围实现高效、稳定的电力存储。
目前锂离子电池的工作温度范围介于-30℃—45℃之间。随着电动汽车、数据中心等高温大型系统的普及，电池的稳定性面临严峻挑战。尽管现有系统常依赖外部加热或冷却装置来维持运行，但这些设备不仅笨重耗电，还需频繁维护，效率低下。即便采取温控措施，锂离子电池在低温下仍会性能衰减，高温下则容量与稳定性双双下降，极大限制了其在太空等极端环境中的应用。
为此，团队提出在全气候电池内部集成加热元件，使其既能在高温环境安全稳定工作，也可借助自发热机制应对严寒环境。在新设计中，电池内部加热结构采用厚度仅约10微米的镍箔，完全由电池自身供电，不仅赋予系统自我调节温度的能力，还几乎不增加电池的重量或体积。
这一设计实现了多重突破：电池可靠运行的温度范围扩展至-50℃—75℃，适用于传统锂离子电池难以胜任的场景。通过将热管理功能内置，不仅显著节省了电池系统的占用空间，也摆脱了对外部温控设备的依赖，大幅简化了系统结构。
12月18日，由中国科协—北京大学科学文化研究院、中国科协创新战略研究院及北京大学科学技术与医学史系共同主办的“第三 ? 夏培肃 （1923.7.28—2014.8.27），四川江津人 （今重庆江津），著名计算机专家和教育家，我国计算机研究的先驱和计算机事业 中国工程院资深院士、胜利油田原资深首席高级专家顾心怿同志，因病医治无效，于2024年1月2日在济南逝世，享年88岁。 顾心怿 记者1月2日从中国科学院昆明植物研究所获悉，近期高黎贡山国家级自然保护区怒江管护局、贡山管护分局联合该所组成的考察 2日，世界华人数学家联盟2023年会在复旦大学开幕。这是世界华人数学家联盟年会首次在上海举行。当天，上海数学与交叉学 关于发布“2023年度华夏建设科学技术奖”授奖项目的公示 华夏奖字〔2023〕第4号 各有关单位： 2023年度华夏建设科学技术 。本文链接：科学家提出全气候电池设计框架http://www.sushuapos.com/show-11-27959-0.html
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