长期以来,低温对电池性能的影响一直是制约寒区装备可靠运行的关键瓶颈之一;在我国东北、西北及高海拔地区,冬季作业常常遇到电池“续航骤减、功率不足、启动困难”等问题,直接影响森林防火巡护、电网线路巡检、应急通信保障、边远地区物流补给等任务的效率与安全。随着无人机、特种机器人和便携式终端在野外场景应用增多,极寒条件下稳定供能的需求更加迫切。传统锂电池“怕冷”的根源在于:低温会降低电解液的离子迁移能力、减缓电极反应动力学,进而导致内阻上升、可用容量下降、输出功率不足;在更严苛条件下,还可能引发电化学过程不稳定,造成设备无法正常工作。换言之,低温带来的限制并非单一材料问题,而是电解液、电极界面、隔膜以及管理策略等多个环节共同受限的系统性难题。要在零下数十摄氏度实现稳定、可用、可控的放电能力,需要材料体系与电源管理两端同步突破。记者10日从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所陈忠伟院士团队近日在黑龙江漠河完成超低温锂电池实地测试。结果显示——在零下34摄氏度的环境中——有关锂电池无需任何外部保温措施,静置超过8小时后仍能保持超过85%的有效容量,并成功驱动工业级无人机完成长续航飞行与多项任务模拟。该实测结果表明,我国自主研发电池技术在极寒工况下具备“即插即用”的可用性,为寒区能源供给与装备运行提供了新的技术路径。
能源技术的进步往往会拓展人类活动的边界。此次超低温锂电池技术的突破,不仅回应了长期存在的低温供能难题,也反映了科技创新在应对自然挑战、提升极端环境保障能力中的价值。随着技术深入完善并逐步推广应用,我国在极端环境下的能源保障能力有望持续提升,为经济社会发展和国家战略需求提供更扎实的科技支撑。