中國(guó)攻克鋰硫電池技術(shù)難題 拓寬服役溫度范圍!大連理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院胡方圓教授課題組提出了一種“智能共生”鋰硫電池的新策略,成功將鋰硫電池的有效服役溫度范圍拓寬至-120℃至60℃。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國(guó)際期刊《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上。
鋰硫電池因其極高的理論能量密度被視為下一代高比能儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要候選者,但其產(chǎn)業(yè)化一直受限于溫度壁壘。傳統(tǒng)鋰硫電池在低于-60℃的極寒環(huán)境中,電化學(xué)反應(yīng)會(huì)因動(dòng)力學(xué)停滯而失效,現(xiàn)有的加熱技術(shù)則存在能量損耗和短路風(fēng)險(xiǎn)等問題。
該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地構(gòu)建了一個(gè)“智能共生”系統(tǒng),集成了微型溫度傳感器、智能控制芯片和磁響應(yīng)正極材料。這種設(shè)計(jì)使電池能夠在低溫環(huán)境下像生物一樣自適應(yīng)和調(diào)節(jié),從而突破了低溫轉(zhuǎn)化障礙。
這項(xiàng)成果不僅解決了材料科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)難題,還為其他電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的開發(fā)提供了新的思路。通過物理場(chǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)控原理,該技術(shù)有望應(yīng)用于我國(guó)臨近空間探索和極地科考等重要戰(zhàn)略領(lǐng)域。