寒冷可能是对汽车电池的威胁。处于冰点以下温度的司机通常必须处理需要跳车的死电池。然而。 宾夕法尼亚州立大学的研究人员 开发了一个解决这个问题的方案。他们开发的新电池有一个额外的材料层，能够进行冷充电。
冷充电池如何工作
冷充电电池由许多部件组成，使其独一无二，无论温度如何都能正常工作。以下是其工作原理的详细介绍。
自组装单层
该电池包含一个自组装单层（SAM）。自组装单层是一个分子层厚的材料，在沉积过程中由于化学力而与表面结合。沉积后，表面发生化学键，使基材被永久地修改。
在冷充电电池中，该层由电化学活性分子组成，它们分解成保护锂金属电池阳极表面所需的成分。这种新型电池有一个锂阳极，一个锂金属氧化物阴极和一个电解质。电解液中含有 锂离子 导电材料和保护性的薄膜层。
表面反应元素
如果没有保护层，在寒冷条件下充电过快，电池可能会出现锂晶体尖峰，即所谓的树枝状物。这些树枝状物曾是锂离子电池爆炸的原因，最终将导致锂金属电池短路。其后果将是减少电池的使用寿命。
该层在表面发挥作用，它调整那里的分子化学，以抵消这种情况的发生。SAM提供了一个稳定的电解质界面作为其充电，这保护了锂阳极。SAM坐落在一个薄的铜层之上。然后锂在充电过程中撞击单层，后来分解，形成一个稳定的界面层。
新电池提供按需保护
原始层的分解部分在锂的顶部进行改革，撞击铜和剩余层。这些反应产生了对锂的按需保护，防止了枝晶的形成。
冷充电池使用案例
宾夕法尼亚州立大学的研究人员为汽车开发了这个概念。他们还指出，这种电池还可以有其他应用，包括无人机或在水下或低于冰点温度下使用的电池供电设备。
冷充电的未来
到目前为止，这项创新还存在局限性。它只能充电几百次。发明者实现了提高电池存储容量和防止树枝状突起的目标，但他们指出，在商业化之前还需要更多的研究。如果这种电池能够大规模生产并上市，它将有机会以更好的产品颠覆锂电池的格局。
作为电池行业的合作伙伴，Airbin Instruments 将继续关注冷充电电池的进展。 了解更多 了解 Airbin 在高精度电池测试方面的能力。
