動作温度が低いという新記録のリチウムイオン電池の登場

バッテリーは比較的寒い気候で使用できますが、多くの制限があります。温度が20℃に達すると、最大の電池性能は50％の最高レベルを達成することができ、温度がマイナス40℃に達すると、リチウムイオン電池の性能は、室温でその容量の約12％にしか達することができません。バッテリーの低温環境（例えば、宇宙空間で温度が-157℃に下がる、またはカナダやロシアの一部よりも低い温度-50℃）の場合、バッテリーは大きな影響を受けます。

しかし、私たちの研究チームは新しい技術を発見しました。他のバッテリーが故障した場合でも、私たちは新しい技術を使用して、バッテリーが正常に機能するように設計しています。 「電解質（電極間の媒体キャリーイオン化学）と電極（正に帯電したカソードと負に帯電したアノード）がバッテリーの性能に大きな影響を与えることはよく知られています」と上海の復旦大学の中国学部の研究者は述べた。ヨン-YaoXiaバッテリーパック。

温度が大幅に下がると、従来使用されていたエステル系電解質のリチウムイオン電池は導体が遅くなり、電解液と電極の界面で電気化学反応が起こりにくくなり、リチウムイオン電池ができなくなります。極寒の気候では、優れたバッテリー性能を維持します。この問題は研究者たちによって悩まされてきました。

チームは、エステル（酢酸エチル）をベースにした電解質を使用してみました。電解質は凝固点が低く、極端に低い温度でも再充電できます。電極には、2種類の有機化合物、ポリ（PTPAn）カソードと、ポリイミド（PNTCDA）アノードから誘導された3つのアニリン1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（NTCDA）を使用します。リチウムイオン電池で使用される電極とは異なり、これらの有機化合物電極は、埋め込まれた応答に依存しません（埋め込まれたとは、分子マトリックスのプロセスに継続的に注入され、温度が下がると減速するイオンの分子マトリックスを指します）。

Yong-YaoXia氏は次のように述べています。「酢酸エチル電解質と有機ポリマー電極の恩恵を受けるために、私たちの研究チームが充電式リチウムイオン電池用に設計したものは、-70℃の超低温下でも正常に動作します。

Yong-YaoXiaと彼のチームは、リチウムイオン電池ソリューションの極端な温度での他の試みを使用すると、よりエレガントなソリューションになる可能性があると考えています。この問題を解決するために外部加熱用のバッテリー添加剤を開発したり、液化ガスバッテリー電解質を使用したりしようとしている他の研究者が、これらのソリューションには追加の材料が必要であり、これは追加の重量になります。

Yong-YaoXiaは、バッテリーの多くの利点も考えています。 「そして、遷移金属電極材料が有機材料に含まれているのと比較して、従来のリチウムイオン電池は、豊富で、安価で、環境に優しい」と彼は述べた。彼は、彼らが電池を設計していると見積もっており、電極材料の価格は他のリチウムイオン電池電極の価格の約3分の1です。

しかし、正式な生産の前に、バッテリーはまだいくつかの最適化を行う必要があります。 Xiaは、市販のリチウムイオン電池と比較して、高品質のエネルギーを備えたエネルギー（単位）よりも電池がまだ低いため、組み立てプロセスをさらに最適化する必要があると考えています。」特定のエネルギーが低いにもかかわらず、アプリケーション分野の専門家は、それは素晴らしいアプリケーションの可能性を示しています。

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