关键技术难题解决！无需加热，恢复冬季电动汽车电池续航能力有望

低温导致电动汽车续航里程折损，这是一个硬伤，似乎也是一个无解方程。

严寒天气（零下20度）时，电动汽车的续航下降约50%，这是经过大量的实测得出的数据。

低温条件下，锂离子电池性能下降，充电也变得更加困难。这是因为严冬季节，万物被冻，行动缓慢，锂离子电池也不例外。

锂离子电池内部的锂离子被低温“冻”住了，导致离子跑动数量减少，电池性能下降，进而折损续航能力；此外，离子跑动的速度减慢，影响充电。

理论上，只要解决了电池内部离子的电导率，那困难就迎刃而解了。

任何化学反应都有一个最适温度，为此，现在的电动汽车锂离子电池一般都配备有电池温控系统，温控系统在高温时冷却电池，低温时加热电池，以维持电池的电化学反应始终保持在最佳状态。

温控系统保证了电池的性能没有下降，但是电动汽车在严冬季节的续航能力依然还是大打折扣，是因为电池温控系统加热电池的能量也是来自电池，这似乎是一个无解方程。

那么，在低温条件下，不需要额外加热电池也能保持离子正常的迁移速度的办法有没有呢？

科学家最近找到了解决难题的办法，他们首次研发的新技术或许不但可以恢复严寒天气下锂离子电池的性能，还能恢复充电能力。

这得益于最近电动汽车电池技术研究进展迅速，离子运动方面的研究逐渐受到关注。

一直以来，光一直被用来激发电子以增加导电性，如太阳能电池。那么，光能不能也用来加速离子的流动速率呢？

由慕尼黑工业大学的 Jennifer LM Rupp和麻省理工学院的 Harry L. Tuller 领导的一个研究小组现在首次表明，光可以用来增加电池内部离子的迁移率。

在他们发表于学术期刊《Nature Materials》上的一篇论文中，他们展示了如何使用光来加速离子在电池内部的离子电导率（离子移动的速率以及由此产生的设备的效率）。

许多基于离子传导性的设备，如锂离子电池、燃料电池，都需要一个适合的温度来使得离子的迁移率达到最佳，但是由于环境温度的变化，电池的性能往往很容易受影响。

科学家们受到了光能激发电子增加导电性的启发，他们认为不需要热量也能获得相同的离子电导率，或许光可以做到。他们在燃料电池上测试了这个想法。

在以用掺杂钆的氧化铈陶瓷作为固态电解质的燃料电池中，他们发现光照显著地提高了电池内部氧离子的迁移率，将电池的离子电导率提高了3.5倍！

假设被证明了！这是一个令人感到兴奋的结果。这或许意味着，将来可以不再需要电池温控系统来保持电池的性能了。

尽管他们只在燃料电池上进行了测试，但是领导这项研究的研究人员说，这个方法也有望应用于其他传导不同元素的电池系统。

这种新发现的“光离子效应”在未来可以找到广泛的应用。就像前文提到的那样，它可以在低温下提高充电速度，在低温下保持电池内部离子的电导率而无需消耗电池能量来进行额外的加热电池。

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