In the Clinic with Dr. A Jean Ayres| The Sensory Processing Disorder Foundation
锂离子电池几乎可以实现现代技术的各个方面。它们为全球的智能手机提供动力,甚至还被NASA用于各种太空应用。
但是存在一个大问题:锂电池在低温下表现相当差。这意味着在寒冷的冬日和 特别 在空间的零度以下环境中,这些关键的电源功能只占其全部容量的一小部分。
但是,上海复旦大学的两位研究人员创造了一种混合锂电池,在低至-94华氏度(-70摄氏度)的温度下提供果汁是没有问题的。该研究的共同作者夏永耀博士认为,这是为未来探测器和卫星提供动力的关键。
“电池为特殊领域应用提供了最有希望的潜力,例如外太空或近太空探索。在国际空间站的太阳对面侧面比较冷,温度可以低至-157 摄氏度,“夏告诉 逆 。 “然而,据报道,在-40 摄氏度的传统锂离子电池只能保留约 12%的室温容量。”
在该杂志周三发表的一篇论文中 焦耳 ,Xia和Yonggang Wang解释了他们对传统锂离子电池设计的调整,以解决这个棘手的问题。
电池由两个电极组成 - 一个带正电,另一个带负电 - 和一个液体电解质,在两个电极之间传输电荷。
通常,电解质由称为酯的酸性化合物组成,其在极冷条件下变得缓慢。夏和王决定使用不同的酸,并用两种有机化合物代替两个电极。
该团队的设计采用乙酸乙酯基电解质,凝固点低。这允许它在外太空的冷冻条件下进行充电。然后他们用聚三苯胺(PTPAn)代替正极,用1,4,5,8-萘四羧酸二酐(NTCDA)代替负极,这在零度以下的环境中比标准电极更有效。
虽然夏和王已经迈出了解决困扰该领域研究人员的问题的第一步,但他们的设计并非如此 相当 准备好进行太空探索。他们的电池不像标准商用电池那样能量密集,这意味着它比商店里的电量更少。
“在目前阶段,获得的结果仅限于实验室水平,”夏解释说。 “进一步研究具有很宽电化学窗口的电解质……仍应进行以改善低温下的电荷和放电性能。甚至,它具有低比能量;它为特殊领域应用提供了最有希望的潜力。“
随着更多的研究,天文学家可以发射探测无人机和探测舰队,而不必担心它们在任务中途停电。哦,如果他们偶然发现像Hoth这样的冰星,也不会有任何问题。希望。