以后在北方开电车也不是问题了？
一种新型锂离子电池既可以在零下 40°C 的低温下工作 ， 也可以在 50°C 的高温下工作 。 这种新型电池阴极使用硫制作 ， 电池可以储存更多的能量 。 这是来自加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的一项新研究 。
这种电池可以增加电动汽车在寒冷温度下的行驶里程 。 此外 ， 它们还可以用于卫星、航天器、高空无人机和潜艇 。 UCSD 纳米工程教授陈政（Zheng Chen）表示：通过大幅扩展锂电池的可操作窗口 ， 我们可以为电动汽车之外的应用提供更强大的电化学物质 。
目前来看 ， 电池用石墨阳极和锂金属氧化物阴极 ， 这种组合不能很好地处理极端温度 。 高温会加剧电池内部本已高度活跃的化学环境 ， 引发分解电解质和其他电池材料的副反应 ， 导致不可逆转的损害 。 与此同时 ， 低温会使液体电解质变稠 ， 所以锂离子在其中缓慢移动 ， 导致电能损耗和充电缓慢 。
对电池进行绝缘或从内部加热的方法有助于解决低温问题 。 研究人员之前还对电解质进行设计以扩大电池温度范围 ， 但这可以提高低温或高温下的性能 ， 而不是同时提高性能 。
陈政教授团队的研究《Solvent selection criteria for temperature-resilient lithium - sulfur batteries》刊登在了 7 月 5 日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上 ， 他们表示新型耐极端温度电池的核心是找到一种新电解质 。 他们通过将锂盐溶解在二丁醚溶剂中来制造电解质 。 与现有的用于电池的碳酸乙烯溶剂不同 ， 新材料在零下 100°C 的温度下不会结冰 ， 也不容易蒸发 。 此外 ， 其溶剂分子与锂离子结合较弱 ， 所以锂离子在其中移动更自由 ， 即使在冰点温度下 。

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UCSD 团队通过将硫附着在塑料基材上来解决硫阴极降解问题 。 同时 ， 新的电解质允许锂离子的均匀传输 ， 因此它们没有机会粘在一起并形成枝晶 。
在团队测试中 ， 原型电池持续了 200 次循环 ， 并在 -40°C 下还能保持超过 87% 的原始容量 。 在 50°C 时 ， 电池的容量增加了 15% ， 陈政教授表示 ， 因为更高的温度会增加电荷转移和锂离子通过电解质并扩散到电极上 ， 因而推动了电池容量和能量极限。

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该研究的第一作者、UCSD 纳米工程博士后研究员 Guorui Cai 准备了一个电池袋电池（battery pouch cell） ， 用于在低于冰点的温度下进行测试 。