鋰離子電池并不喜歡寒冷的環(huán)境。在10攝氏度以下，傳統(tǒng)的鋰離子電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)快速充電，這對(duì)許多區(qū)域的電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)都是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。在斯堪的納維亞半島上，電動(dòng)汽車必須在蓄電池盒里配備了一個(gè)小型的加熱器，而在美國(guó)加州配備的加熱裝置明顯要比明尼蘇達(dá)州和加拿大的要更大。

賓州州立大學(xué)電化學(xué)引擎研究中心的負(fù)責(zé)人Chao-YangWang帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)研發(fā)了一種新型電池，能夠通過(guò)自發(fā)熱避免冰點(diǎn)下溫度時(shí)出現(xiàn)的能量損耗。它所借助的原理與快速充電站的原理相同，但它即使在環(huán)境溫度降低到零下43攝氏度時(shí)也能夠讓電池在15分鐘內(nèi)完成充電。

這種電池將一片鎳薄片的一端連接負(fù)極，另外一端延伸到電池外形成第三極端口。連接著開(kāi)關(guān)的溫度傳感器在探測(cè)到環(huán)境溫度降低到25攝氏度左右時(shí)，就會(huì)通過(guò)開(kāi)關(guān)控制電流通過(guò)鎳片。抗電阻性會(huì)讓鎳片發(fā)熱并且從內(nèi)部為電池提供溫度。

一旦溫度上升到超過(guò)室溫時(shí)，電池配備的開(kāi)關(guān)就會(huì)自動(dòng)將電流轉(zhuǎn)移到直接給電池充電。Wang聲稱，這意味著我們不需要對(duì)充電站進(jìn)行替換，只需要在電池內(nèi)控制加熱和充電，不需要調(diào)整充電裝置。

在發(fā)表于《國(guó)家科學(xué)院院刊》雜志的報(bào)告中，研究人員聲稱他們的原型電池能夠在0攝氏度下承受4500次的15分鐘快速充電，而且能量損耗只有20%。這意味著電池的壽命將達(dá)到12.5年。相比之下，能量損耗20%的傳統(tǒng)電池只能夠承受50次充電。

研究人員稱這一創(chuàng)新技術(shù)也讓電池更加安全。在10攝氏度下為鋰離子電池充電會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極表面鋰離子聚集，這樣能夠產(chǎn)生短路、熱量流失和著火等風(fēng)險(xiǎn)。研究人員稱，這種獨(dú)特的快速充電方法能夠讓制造商為電動(dòng)汽車打造更輕盈而且更安全的小型電池。