北京
極端環境探測與深空探索的推進，對能源裝備溫度適應性提出嚴苛要求。記者22日從大連理工大學獲悉，該校材料科學與工程學院胡方圓教授課題組，創新性提出“智能共生”鋰硫電池構筑新策略，成功將其有效服役溫度范圍拓寬至-120℃至60℃。相關成果發表于國際期刊《國家科學評論》。
胡方圓教授團隊。
鋰硫電池因超高理論能量密度，是下一代高比能儲能體系核心候選者，但產業化長期受溫度壁壘制約。傳統鋰硫電池在低于-60℃極寒環境下，電化學反應因動力學停滯而失效，現有加熱技術存在能量損耗、短路風險等局限。
團隊跳出傳統材料改性思維，打造“智能共生”系統，集成微型溫度傳感器、智能控制芯片與磁響應正極材料。傳感器實時捕捉溫度，芯片動態調控交變磁場，特制正極對磁場響應，基于多物理場協同效應，可使電池在低溫環境中能夠像生物一樣自適應自調節，突破低溫轉化壁壘。
“智能共生”電池的理論示意圖與優勢。
“智能共生”鋰硫軟包電池可在-20℃至-120℃外部環境下穩定服役。同時在不同低溫環境下，磁場對動力學的改善（收集系數）具有高度可逆性與穩定性。軟包電池性能通過第三方測試，并出具報告。
該成果不僅突破材料科學領域難題，其物理場動態調控原理可拓展至其他電化學儲能體系，為低溫服役動力電池開發開辟新路徑，有望應用于我國臨近空間、極地科考等重大戰略領域。
圖片來源：科技日報
來源：科技日報
編輯：柯欣
審核：王汝霖
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