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锂离子电池是目前最常见的储能装置，但其有一个明显的缺点，即在寒冷环境下难以满功率运行，并且在高温下会爆炸。为了克服这个问题，美国宾夕法尼亚州立大学的科学家最近在《焦耳》杂志上发表了一篇论文，提出了一种创新的全天候电池设计框架，有望使锂离子电池在较宽的温度范围内提供高效稳定的能量存储。目前锂离子电池的工作温度范围为-30°C至45°C。随着电动汽车和数据中心等大型高温系统的激增，电池稳定性面临严峻挑战。现有系统通常依赖外部加热或冷却设备来保持其运行，但这些设备体积庞大、能源密集、需要频繁维护且效率低下。即使采取了温度管理措施，锂离子电池在低温下性能也会下降，在高温下容量和稳定性都会下降，极大地限制了其在太空等极端环境下的使用。为了实现这一目标，该团队建议在全天候电池中加入加热元件。这使得电池能够在高温环境下安全稳定运行，还可以通过自加热机制承受寒冷和恶劣的环境。新设计采用一块约10微米厚的镍片作为电池的内部加热结构，完全由电池本身供电。这不仅使系统能够自我调节温度，而且几乎不会增加电池的重量或体积。该设计实现了多项先进性es.电池可靠工作的温度范围从-50°C延伸至75°C，适合传统锂离子电池难以适应的场景。热管理功能的集成不仅显着节省了电池系统占用的空间，而且消除了对外部温控设备的依赖，大大简化了系统结构。 （刘霞）来源：科学技术杂志