一种新型的电动汽车电池根据最近的一项研究，它们在极端高温和低温环境下能存活更长时间。

科学家表示，这种电池可以让电动汽车在寒冷温度下单次充电行驶更远的距离，并且在炎热气候下也不容易过热。

这将减少电动汽车车主的充电频率，并带来以下好处：电池更长的寿命。

美国研究团队研制出一种新型物质，这种物质在化学性质上更能耐受极端温度，因此可以添加到高能量锂电池中。

“在环境温度可能达到三位数，道路温度甚至更高的地方，你需要高温运行，”加州大学圣地亚哥分校的资深作者郑晨教授说。

“在电动汽车中，电池组通常位于底盘下方，靠近这些炎热的路面。此外，电池在运行过程中也会因电流通过而发热。”

“如果电池无法承受高温下的升温，其性能将迅速下降。”

研究人员在周一发表于《美国国家科学院院刊》的一篇论文中描述了测试结果：电池在 -40 摄氏度（-104 华氏度）和 50 摄氏度（122 华氏度）下分别保持了 87.5% 和 115.9% 的能量容量。

它们的库仑效率分别高达 98.2% 和 98.7%，这意味着电池在停止工作之前可以经历更多的充电循环。

这是由于电解液由锂盐和二丁醚组成，二丁醚是一种无色液体，用于某些制造业，如制药和杀虫剂。

二丁醚之所以有效，是因为它的分子在电池运行过程中不容易与锂离子发生反应，从而提高了电池在零下温度下的性能。

此外，二丁醚的沸点为 141 摄氏度（285.8 华氏度），这意味着它在高温下仍保持液态，因此它能轻松承受高温。

这种电解液的特殊之处在于它可以与锂硫电池一起使用，锂硫电池是可充电的，其阳极由锂制成，阴极由硫制成。

阳极和阴极是电池中电流通过的部分。

锂硫电池是电动汽车电池发展的重要一步，因为与目前的锂离子电池相比，其每公斤储存的能量最多可达两倍。

这可以在不增加重量的情况下，使电动汽车的续航里程翻倍。电池在保证包装质量的前提下，尽可能降低成本。

硫的储量也更丰富，而且与传统锂离子电池正极材料钴相比，硫对环境和人类造成的危害更小。

锂硫电池通常存在一个问题——硫阴极的反应活性很高，在电池运行时会溶解，而且温度越高，这种情况会越严重。

锂金属阳极会形成针状结构，称为树枝状晶体，这些晶体会刺穿电池的部分结构，从而导致短路。

因此，这些电池最多只能循环使用几十次。

加州大学圣地亚哥分校团队开发的二丁醚电解质可以解决这些问题，即使在极端温度下也是如此。

他们测试的电池循环寿命比典型的锂硫电池长得多。

“如果你想要一个高能量密度的电池，通常需要使用非常苛刻、复杂的化学方法，”陈说。

“高能量意味着发生更多的反应，这意味着稳定性更差，降解更多。

“制造高能量且稳定的电池本身就是一项艰巨的任务——要在宽广的温度范围内做到这一点就更具挑战性了。

“我们的电解液有助于改善阴极侧和阳极侧的性能，同时提供高导电性和界面稳定性。”

研究团队还通过将硫正极材料接枝到聚合物上，提高了其稳定性。这可以防止更多的硫溶解到电解液中。

下一步包括扩大电池化学规模，使其能够在更高的温度下运行，从而进一步延长循环寿命。