寒冷可能是对汽车电池的威胁。处于冰点以下温度的司机通常必须处理需要跳车的死电池。然而。 宾夕法尼亚州立大学的研究人员 开发了一个解决这个问题的方案。他们开发的新电池有一个额外的材料层，能够进行冷充电。
冷充电池如何工作
There are many components to the cold-charging battery that make it unique and able to function no matter the temperature. Here’s a breakdown of how it works.
自组装单层
该电池包含一个自组装单层（SAM）。自组装单层是一个分子层厚的材料，在沉积过程中由于化学力而与表面结合。沉积后，表面发生化学键，使基材被永久地修改。
在冷充电电池中，该层由电化学活性分子组成，它们分解成保护锂金属电池阳极表面所需的成分。这种新型电池有一个锂阳极，一个锂金属氧化物阴极和一个电解质。电解液中含有 锂离子 导电材料和保护性的薄膜层。
表面反应元素
如果没有保护层，在寒冷条件下充电过快，电池可能会出现锂晶体尖峰，即所谓的树枝状物。这些树枝状物曾是锂离子电池爆炸的原因，最终将导致锂金属电池短路。其后果将是减少电池的使用寿命。
该层在表面发挥作用，它调整那里的分子化学，以抵消这种情况的发生。SAM提供了一个稳定的电解质界面作为其充电，这保护了锂阳极。SAM坐落在一个薄的铜层之上。然后锂在充电过程中撞击单层，后来分解，形成一个稳定的界面层。
新电池提供按需保护
原始层的分解部分在锂的顶部进行改革，撞击铜和剩余层。这些反应产生了对锂的按需保护，防止了枝晶的形成。
冷充电池使用案例
宾夕法尼亚州立大学的研究人员为汽车开发了这个概念。他们还指出，这种电池还可以有其他应用，包括无人机或在水下或低于冰点温度下使用的电池供电设备。
冷充电的未来
The innovation thus far has limitations. It can only charge a few hundred times. The inventors achieved the objective of improving the battery’s storage capacity and preventing dendrites, but they note it needs more research before it’s commercially viable. Should it become mass-produced and available, it has the opportunity to disrupt the lithium battery landscape with a better product.
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