工作溫度介於 50°C 至 -40°C，新一代鋰電池極寒極熱都可承受

科技新報

許多電池都經不起惡劣天氣條件，但最近美國科學家研發出上至 50°C、下至 -40°C，酷熱嚴寒都能良好運作，還可儲存大量能量的電池。

一般鋰離子電池的工作溫度範圍為 15°C~35°C，溫度過高或過低都會讓電池無法工作，另外電池在充放電過程中也會放熱，高溫使得電池膨脹和爆炸的可能性更高，對於電動車來說，電池的冷卻系統與散熱方式重要性不言而喻。

尤其夏季柏油路面溫度超高，加州大學聖地牙哥分校奈米工程教授 Zheng Chen 表示，電動車電池組通常位於腳踏底下，更接近炙熱的路面，運作中的電池也會因為電流而升溫，假如電池無法承受高溫，性能就會迅速下降。

如今團隊研發的概念驗證（proof-of-concept）電池，-40°C 和 50°C 分別保留 87.5% 和 115.9% 容量，上述溫度下，庫倫效率高達 98.2% 和 98.7%。

團隊祕方是採用耐熱又耐寒的電解質，為二丁醚與鋰鹽混合液體溶液，二丁醚特色在較不容易跟鋰離子結合，因此電池運作時電解質易釋放鋰離子。過去研究也發現，這種微弱分子交互作用可提高電池零下溫度時性能，且二丁醚也很容易吸收熱量。

這種電解質也能應用在鋰硫電池。鋰硫電池的儲電容量是鋰離子電池的兩倍，電動車續航里程將翻倍，且與現在鋰離子電池使用的鈷金屬相比，硫的來源更豐富且問題更少，進而減輕環境壓力。而團隊測試的電池比典型的鋰硫電池具有更長的循環壽命，研究下一步將擴大電池化學成分、最佳化電池以使其在更高的溫度下工作以及進一步延長循環壽命。

（首圖來源：加州大學聖地牙哥分校）