可在极寒条件下使用 ACS研究人员提高了锂离子电池性能

气温降到冰点以下，手机需要频繁充电，电动车续航里程变短。这是因为该设备的锂离子电池的阳极变得缓慢，只能保持较少的电荷，并很快耗尽能量。

据国外媒体报道，为了提高极寒条件下的电气性能，美国化学学会(ACS)的研究人员表示，锂离子电池中传统的石墨阳极已经被一种坚固的碳基材料所取代，这种材料可以在-35℃下保持其可充电的存储容量。相关论文已发表在ACS中央科学杂志上。

图片来源:美国化学协会

锂离子电池非常适合为可充电的电子设备供电，因为它可以储存大量的能量，使用寿命长。然而，当温度低于冰点时，电池的电性能下降，当温度非常低时，电池可能无法转移任何电荷。这就是为什么生活在美国中西部的一些人在严冬无法使用电动汽车，也是为什么在太空探索中使用这些电池有风险。

最近，科学家们确定，负极中石墨的平面取向是锂离子电池在寒冷中储能容量下降的原因。因此，研究人员王，姚建年和他们的同事希望对碳基材料的表面结构进行改性，以改善阳极的电荷转移过程。

为了制造这种新材料，研究人员在高温下加热了含钴的沸石咪唑酯结构材料(ZIF-67)。所获得的12面碳纳米球具有不平坦的表面，并显示出优异的电荷转移能力。然后，研究小组在一个硬币形电池中测试了该材料作为阳极和锂金属作为阴极的电性能。电池正极在25℃至-20℃的温度范围内表现出稳定的充放电性能，在略低于冰点的室温下保持85.9%的储能容量。

相比之下，由其他碳基阳极(包括石墨和碳纳米管)制成的锂离子电池在冰点温度下几乎无法充电。当研究人员将空气温度降至-35℃时，由不均匀纳米球制成的阳极仍然可以充电，并且在放电过程中，释放了近100%的电池电荷。研究人员表示，通过向锂离子电池添加坚固的纳米球材料，这些电池将有可能在极低的温度下使用。

1气温降到冰点以下，手机需要频繁充电，电动车续航里程变短。这是因为该设备的锂离子电池的阳极变得缓慢，只能保持较少的电荷，并很快耗尽能量。

据国外媒体报道，为了提高极寒条件下的电气性能，美国化学学会(ACS)的研究人员表示，锂离子电池中传统的石墨阳极已经被一种坚固的碳基材料所取代，这种材料可以在-35℃下保持其可充电的存储容量。相关论文已发表在ACS中央科学杂志上。

图片来源:美国化学协会

锂离子电池非常适合为可充电的电子设备供电，因为它可以储存大量的能量，使用寿命长。然而，当温度低于冰点时，电池的电性能下降，当温度非常低时，电池可能无法转移任何电荷。这就是为什么生活在美国中西部的一些人在严冬无法使用电动汽车，也是为什么在太空探索中使用这些电池有风险。

最近，科学家们确定，负极中石墨的平面取向是锂离子电池在寒冷中储能容量下降的原因。因此，研究人员王，姚建年和他们的同事希望对碳基材料的表面结构进行改性，以改善阳极的电荷转移过程。

为了制造这种新材料，研究人员在高温下加热了含钴的沸石咪唑酯结构材料(ZIF-67)。所获得的12面碳纳米球具有不均匀的表面，并显示出优异的形貌e转移能力。然后，研究小组在一个硬币形电池中测试了该材料作为阳极和锂金属作为阴极的电性能。电池正极在25℃至-20℃的温度范围内表现出稳定的充放电性能，在略低于冰点的室温下保持85.9%的储能容量。

相比之下，由其他碳基阳极(包括石墨和碳纳米管)制成的锂离子电池在冰点温度下几乎无法充电。当研究人员将空气温度降至-35℃时，由不均匀纳米球制成的阳极仍然可以充电，并且在放电过程中，释放了近100%的电池电荷。研究人员表示，通过向锂离子电池添加坚固的纳米球材料，这些电池将有可能在极低的温度下使用。

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