2019年，当诺贝尔化学奖的桂冠颁发在发明锂电池过程中作出贡献的3位科学家时，评定盛赞“他们发明了一个可充电的国际”。现在，锂电池就像现代社会的“能量心脏”，从手机到电动车，从医疗设备到太空站，不能脱离它。但这个改动国际的大功臣，却有个“小毛病”——特别怕冷！

  锂电池的作业原理，就像一场离子赛跑。充电时，锂离子从正极跑到负极；放电时，它们又跑回来，开释电能。但在低温下，这场赛跑会遇到三大阻止。

  电解液是锂离子的“跑道”，常温下如水般轻盈活动，锂离子奔跑得毫无阻止。一旦温度跌破0 摄氏度，电解液就似乎溪水瞬间凝成冰浆——由于常用电池电解液中的碳酸乙烯酯的熔点仅36 摄氏度，低温下更易析晶，使电解液趋向半凝结，离子通道被堵，内阻随之飙升，锂离子便跑不动了。

  十分困难跑到负极的锂离子，还要再跨一道“能量墙”。研讨标明，低温下石墨负极的电荷转移电阻可骤升至常温数倍，过电位随之升高，迫使很多锂离子挤在负极外表，终究沉积为针状金属锂。这些微观“冰锥”不只耗费活性锂离子，还或许刺穿电池里边，引发短路乃至热失控。

  最荫蔽的损坏来自电极外表的固体电解质界面膜（SEI膜，锂离子电池在初次充放电时构成的一层钝化膜，对电池的功能和安全性至关重要）。这层本应维护电极的“防护衣”，在低温下会反常增厚，结构由细密变多孔，如同被冻裂的皮肤。研讨标明，决裂的SEI膜会不断耗费电解液以修正本身，构成恶性循环，导致活性锂离子继续丢失。

  这三重窘境叠加，使得零下20摄氏度时锂电池容量仅剩常温的50%，充电速度更是慢如蜗牛。

  脉冲加热技能加热速率快、温度均匀性好，使用电池内阻的焦耳热效应，快速加热电池。多家车企的实测标明，零下30 摄氏度环境下3分钟即可把电池从零下25 摄氏度加热至0 摄氏度，能耗缺乏5 %，为极寒场景下快速唤醒离子活性供给了可行计划。这种“自我供暖”既防止部分过热，又能快速唤醒离子活性。

  华为等公司研制的电池办理系统（BMS），能实时监测电池温度，主动调理电流分配或发动加热膜，将整包温差操控在数摄氏度以内，并支撑依据用车日程提早预热，为低温续航供给保证。

  华中科技大学谢佳团队用氟苯与乙酸甲酯构建新式溶剂系统，其规划的新式电解液可在零下70摄氏度坚持液态，零下60摄氏度仍能放出室温容量的91%，显示出优异的极点低温功能。

  现在的技能已能让锂电池在零下30摄氏度正常作业，但科学家还在应战更极点的环境，比方南极、火星。

  从手机到火星车，从日常出行到极地探险，科学家正用才智让电池越来越抗冻。或许不久的将来，咱们就能看到电动汽车在零下50摄氏度的北极奔驰，火星勘探器用钠离子电池传回宝贵数据。锂电池从诺奖打破到冰冷续航的进化，仍在续写。