得克萨斯农工大学开发出在极寒条件下也能正常工作的电池设计

24 02月 2026

2026-02-24 11:21

极端冬季天气会对电力系统造成压力，导致电动汽车熄火，并使备用电池在最需要的时候无法供电。据外媒报道，得克萨斯农工大学（Texas A&M University，TAMU）的研究人员开发出了一种即使在极寒条件下也能持续工作的电池设计。

该研究团队由工程学院（College of Engineering）化学工程教授兼研究副院长Jodie Lutkenhaus博士领导，已在《Journal of Materials Chemistry A》期刊上发表了关于聚合物电池的研究成果。

专为极寒环境设计的电池

Lutkenhaus博士表示，电池性能在寒冷天气下会下降，因为传统电池内部含有液态电解质来传输电荷。“如果电解质冻结，电荷就无法传输。因此，电池将无法充电或放电。2024年芝加哥寒潮的时候，这个问题就暴露出来了，当时电动汽车的电池因为温度过低甚至冻结，无法在充电站充电。”

该团队研发的新电池设计能够在零下40度的低温度下保持正常工作。Lutkenhaus博士说：“我们之所以能够做到这一点，是因为我们用一种不会结冰的电解质代替了会结冰的液态电解质。我们还用一种反应速度更快的软聚合物材料代替了低温下反应迟缓的硬质无机材料。”

研究人员研制出一种有机双离子电池，该电池使用氧化还原活性聚合物代替大多数商用电池中常用的无机电极材料。他们将这些聚合物电极与一种基于二甘醇二甲醚的低温电解质相结合，这种电解质在传统电解质开始结晶的温度下仍能保持流动性和导电性。