新一代「綠能鋰電池」抗極地氣候  全球電動車有望電力翻倍

無論是手機還是特斯拉汽車專用的鋰電池最大的困難，就是害怕酷暑高溫或者是嚴寒地帶的極地氣候，一般鋰離子電池的工作溫度範圍為 15°C~35°C，最近美國科學家研發出高至 50°C、低至 -40°C，酷熱嚴寒都能完美運作，還可儲存比過去大量能量的電池。

圖片來源：123RF

隨着二十世紀末微電子技術的發展，小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池的特色在於鋰電池是以鋰金屬或鋰合金為陽極材料，使用非水電解質溶液的電池，其中，鋰電池與鋰離子電池不同的是，前者是一次電池，後者是充電電池，鋰電池隨之進入了大規模的實用階段，最早得以應用於心臟起搏器中。

但是鋰電池溫度過高或過低都會讓電池無法工作，另外電池在充放電過程中也會放熱，高溫使得電池膨脹和爆炸的可能性更高。為此，美國科學家研發出概念驗證（proof-of-concept）電池，-40°C 和 50°C 分別保留 87.5% 和 115.9% 容量，上述溫度下，庫倫效率高達 98.2% 和 98.7%。

美國科學家團隊指出，他們發現電解質耐熱又耐寒，如果搭配二丁醚與鋰鹽混合液體溶液，二丁醚特色在較不容易跟鋰離子結合，因此電池運作時電解質易釋放鋰離子。再交互作用下，微弱分子交互作用可提高電池零下溫度時性能，且二丁醚也很容易吸收熱量，便形成一熱能的兩好循環。 同時美國研究團隊發現鋰硫電池的儲電容量是鋰離子電池的兩倍，電動車續航里程將翻倍，且與現在鋰離子電池使用的鈷金屬相比，硫的來源更豐富且問題更少，進而減輕環境壓力。研究下一步將擴大電池化學成分、最佳化電池以使其在更高的溫度下工作以及進一步延長循環壽命，未來有可能讓電動車的電力翻倍，並降低地球的環境壓力。（記者／劉閔）

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