在剛剛過去的周末里，特斯拉公布了一個(gè)好消息：平價(jià)車型Model3的動力鋰電池已經(jīng)正式在內(nèi)華達(dá)州超級電池廠Gigafactory1投產(chǎn)，預(yù)計(jì)七月進(jìn)行量產(chǎn)。

電池一直是電動汽車的核心技術(shù)，因此特斯拉也從未猶豫在其研發(fā)上砸錢，甚至在近期將其價(jià)格降低到了150美元/千瓦時(shí)。

不過，特斯拉的電池依舊有它的“阿喀琉斯之踵”。特斯拉在ModelS的說明書中著重強(qiáng)調(diào)：

“請不要將ModelS置于60°C（140°F）以上或零下30°C（-22°F）以下超過24小時(shí)?！?/p>

不過，在夏天高溫直射金屬車身、或者冬天大雪不慎掩埋汽車的時(shí)候，幾乎所有電動汽車廠商都要面對極端溫度對電池的不利影響。

這一次，據(jù)媒體報(bào)道，加州圣迭戈大學(xué)的研究者們帶來的抗凍鋰離子電池，能夠讓我們在零下60°C里放心地開電動汽車了。

美國東部每年冬天的大雪——假如汽車要被掩埋在這樣的大雪里，你是不會選擇買電動汽車的。

初中物理就對我們講述過，電池的組成部分是正極、負(fù)極以及電解質(zhì)，而電解質(zhì)一直是提高電池性能的一大瓶頸。

在傳統(tǒng)電池中，我們多數(shù)見到的是液態(tài)電解質(zhì)：它們較為安全，同時(shí)成本低廉，適合大多數(shù)情況下的使用。但是關(guān)于科學(xué)家來說，液態(tài)電解質(zhì)的研究已經(jīng)達(dá)到了極限；不少人因此把目光轉(zhuǎn)向固態(tài)電解質(zhì)。

與此同時(shí)，孟穎教授（Prof.ShirleyMeng）和她的研究團(tuán)隊(duì)卻反其道而行之，使用氟甲烷和二氟甲烷液化氣制作鋰離子電池和超級電容器的電解質(zhì)，將這兩種設(shè)備的工作溫度分別降低至零下60°C和零下80°C。孟教授及其研究組的論文最近被發(fā)表在Science雜志上。

加州圣迭戈大學(xué)研究人員測試液化氣電解質(zhì)的研究人員

“液化氣電池”的優(yōu)點(diǎn)還不止低溫這一個(gè)：新型電解質(zhì)的使用也讓電池裝配了“自動開關(guān)”。假如電池溫度過熱，液化氣電解質(zhì)就無法再析出離子，從而將這個(gè)電池“關(guān)閉”，溫度下降時(shí)才能再次“開啟”。

否則，傳統(tǒng)電池中的“熱失控”效應(yīng)會讓高溫帶來電池內(nèi)部更多的化學(xué)反應(yīng)，從而使電池因過熱而膨脹、毀壞，甚至危及電池板上的“鄰居”。

這些電池的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是延長了傳統(tǒng)鋰離子電池的壽命。

研究人員表示，盡管鋰一直被認(rèn)為是作為電池正極的最佳材料，但鋰金屬活性大，使新電解質(zhì)的開發(fā)成為了一個(gè)難題。

與傳統(tǒng)電解液反應(yīng)的鋰金屬會在電極表面形成針尖狀突起，在電極上形成分隔，造成充放電次數(shù)過少；而新電解質(zhì)和鋰金屬的反應(yīng)較少，并不會形成類似突起，因此延長電池壽命。

可是我并不會在零下60°C開車啊，這些鋰離子電池該給誰用呢？

盡管新型電池所涉及的低溫工作環(huán)境非常少見，孟教授依然對她的研究成果充滿信心。她表示，這些鋰離子電池不僅能夠讓電動汽車的使用者在極端溫度下更安心，還能夠在天空中“大展拳腳”。

“要想造出性價(jià)比更高的電動汽車，更優(yōu)秀的電池必不可少。當(dāng)電池和超級電容的溫度適用范圍擴(kuò)大時(shí)，它們能被應(yīng)用于更多的新興市場中……

我認(rèn)為我們這項(xiàng)‘不走尋常路’的研究能鼓舞更多科學(xué)家和研究者們進(jìn)行這一領(lǐng)域的研究開發(fā)?！?/p>

NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的兩位科學(xué)家們站在火星車原型中間。這些原型最終發(fā)展出了旅居者號、勇氣號、機(jī)遇號、好奇號等火星車。

文章的第一作者，博士后CyrusRustomji也表示：

“火星車的工作溫度非常低，現(xiàn)有的大部分電池都難以達(dá)到；而我們研發(fā)的新型電池能夠在不添加龐大、貴重的加熱設(shè)備時(shí)滿足其要求?！?/p>

研究人員信心滿滿地表示，他們下一步要實(shí)現(xiàn)鋰離子電池在更低溫度下（零下100°C）工作的目標(biāo)，為火星探測，甚至木星、土星等深空探測裝置供應(yīng)全新供能技術(shù)。