宾夕法尼亚州立大学研究人员近日在《焦耳》期刊发表研究成果，提出一种新型全气候电池设计方案。该技术通过内部集成加热元件与材料优化，旨在解决锂电池在极端温度环境下的性能限制。

机械工程与化学工程教授王朝阳指出：“现在这些电池已被集成到电动汽车、数据中心和大型系统中，稳定的工作温度对制造商来说成了一个棘手的问题。”研究团队发现，传统锂电池在外部温度管理下仅能在-30至45摄氏度范围内保持可靠运行，且存在效率低、维护频繁等问题。

这项全气候电池技术采用厚度约10微米的镍箔作为内部加热结构，使电池在实现温度自调节的同时几乎不增加重量或体积。王朝阳解释道：“通过优化用于高温环境的材料，并加入内部加热器来加热电池，从而提高低温下的性能，就可以解决这个热力学难题。”该设计使电池工作温度范围拓宽至-50至75摄氏度。

研究人员通过调整电极与电解质材料组成，提升了电池在高温环境下的稳定性。王朝阳表示：“通过将热管理集成到电池本身，我们大大减少了电池占用的空间，以及与外部加热或冷却相关的其他变量。”这种全气候电池技术有望为电动汽车、数据中心等依赖储能系统的领域带来性能提升。

随着人工智能数据中心与电动汽车等技术的发展，对高效储能解决方案的需求持续增长。该全气候电池技术的研发为应对不同气候条件下的能源存储挑战提供了新的技术路径。

更多信息：全天候电池储能，Joule(2025)。期刊信息：焦耳