編者按

研究人員提供了一項(xiàng)新策略，用于規(guī)避電池動(dòng)力驟降。他（她）們在研究中涉及了一款電池系統(tǒng)，采用了耐寒型硬碳陽極及功能強(qiáng)大的富鋰陰極。

據(jù)外媒報(bào)道，當(dāng)冬季氣候變冷后，車輛往往易出問題。電動(dòng)車也有類似情況，當(dāng)溫度降至冰點(diǎn)時(shí)，鋰離子電池的電量會(huì)流失。如今，研究人員提供了一項(xiàng)新策略，用于規(guī)避電池動(dòng)力驟降。他（她）們在研究中涉及了一款電池系統(tǒng)，采用了耐寒型硬碳陽極及功能強(qiáng)大的富鋰陰極。

“非石墨烯化”或“硬”碳是電池內(nèi)的一款低成本電極材料，且頗具市場前景。即使在低溫下，可展現(xiàn)其快速的嵌鋰能力。在電池充放電期間，鋰離子可通過電解質(zhì)從陽極移動(dòng)至陰極，反之亦然。

若采用陽極材料（負(fù)極材料）通常采用石墨，可容納預(yù)儲(chǔ)的鋰離子，當(dāng)有鋰離子進(jìn)入后，其體積會(huì)發(fā)生變化，確保電芯的使用壽命更長，充放電時(shí)可實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。現(xiàn)已證實(shí)，預(yù)鋰化硬碳是一款功能強(qiáng)大的鋰離子電容器材料。然而，預(yù)鋰化工藝很復(fù)雜，也很費(fèi)錢，其涉及到純鋰電極。

相較于尋找其他的鋰電極，研究人員引入了一款富鋰釩磷酸釩陰極，可用于鋰化及常規(guī)電池操作。在首次充電過程中，鋰離子從陰極向陽極流動(dòng)時(shí)，會(huì)損失部分鋰離子。

在該過程中，鋰離子會(huì)嵌入并存儲(chǔ)。然后，研究人員結(jié)合利用了鋰離子減少的磷酸釩陰極與預(yù)鋰化硬碳陽極（LixC），從而形成鋰離子電池工作系統(tǒng)。據(jù)研究人員解釋，該款電池保留了常規(guī)鋰離子電池的高能量密度，同時(shí)還展現(xiàn)了類似超級(jí)電容的的高電量及長使用壽命。

此外，在零下40攝氏度下，其電量保有量占到總量的2/3。相較之下，常規(guī)鋰電池的電量保有量只有10%。這主要得益于磷酸釩陰極的天然特性及預(yù)鋰化硬碳陽極的快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。目前，研究人員還在進(jìn)行進(jìn)一步測試，從而提升該款電化學(xué)電池的其他參數(shù)。

但該款產(chǎn)品存在一個(gè)瑕疵，在極寒條件下，其電解質(zhì)將喪失導(dǎo)電性。若能解決該問題，該電池系統(tǒng)或許能提供具有吸引力的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其最佳性能，提升電動(dòng)車電池的抗寒能力。