好消息：自热快速充电电池使电动车不受气候影响

加州人不买电动汽车是因为他们那里气候比较寒冷，他们买电动汽车是因为他们生活在温暖的气候中。传统的锂离子电池不能在华氏50度以下快速充电，但是现在宾州州立大学的一个工程师团队已经发明了一种能够自我加热的电池，不管外界有多冷它都能快速充电。

宾州州立大学机械工程助理研究教授Xiao-Guang Yang表示:“因为有利的天气，电动汽车在西海岸很受欢迎，一旦你把它们搬到东海岸或加拿大，那么就有一个很大的问题。我们研发的自加热电池证明了电池可以独立于外界温度快速充电。”

当车主可以在充电站15分钟内给汽车电池充电时，电动汽车充电的时间几乎等于汽油加油。假设充电站位置很宽松，司机们会失去“距离焦虑”，不用担心就能开长途。

此前，研究人员开发了一种能够自我加热的电池，以避免低于冰点的功耗。现在，基于同样的原理，新电池允许在所有温度下快速充电15分钟，甚至低至零下45华氏度。

自加热电池使用薄镍箔，其一端连接到负端子，另一端延伸到电池外部以形成第三端子。当温度低于室温时，连接在开关上的温度传感器使电子流过镍箔以完成电路。这通过电阻加热快速加热镍箔并加热电池内部。一旦电池内部温度高于室温，开关就会打开，电流流入电池，迅速充电。Chao-Yang Wang, William E说:“我们的电池的一个独特之处就是，它会进行加热，然后自动切换到充电。”

Chao-Yang Wang, William E是机械工程教授、化学工程教授、材料科学与工程教授兼电化学发动机中心主任。他称：“已经在外面的车站也不必换了。控制加热和充电是在电池内部，而不是充电器内部。”

研究人员在本周出版的《国家科学院院刊》上报告了他们的原型测试结果。他们发现，他们的自热电池在32华氏度下可以承受4500次15分钟的充电循环，而且只损失20 %的容量。这提供了大约28万英里的行驶里程和12.5年的使用寿命，比大多数保修都长。

在相同条件下测试的传统电池在50次充电循环中损失了20 %的容量。

锂离子电池在50°F以下快速充电时会退化，因为锂离子不是平稳地与碳阳极结合，而是在阳极表面的尖峰中沉积。这种锂镀层降低了电池容量，但也会导致电尖峰和不安全的电池状况。目前，长时间缓慢充电是避免50华氏度以下锂镀层的唯一方法。无论是通过环境温度还是通过内部加热加热到高于锂镀层阈值的电池，都不会出现锂镀层，也不会失去容量。

Chao-Yang Wang, William E说:“这种无处不在的快速充电方法，也可让制造商在车内使用更轻、更安全的小型电池。”

文章来自rdmag，原文题目为Self-Heating, Fast-Charging Battery Makes Electric Vehicles Climate-Immune 由材料科技在线汇总整理。