锂离子电池是如何供应电能的？
在阐明锂离子电池为什么不“抗冻”之前，我们先大略先容一下锂离子电池的组成及事情事理。锂离子电池由正极、负极、电解液等构造组成，电解液存在于全体电池中，卖力在正负极之间传输锂离子。锂离子电池依赖锂离子的“费力事情”（也便是锂离子在正负极之间的来回移动）实现电能的储存与开释。说得更详细点，便是在放电过程中，锂离子从负极迁移到正极，充电过程则反向迁移。
锂离子电池放电与充电过程的事情事理图源: studiousguy.com
我们来打个比方：小锂（锂离子）是一位勤恳的上班族，每天要在家（负极）和公司（正极）两个地方通勤。白天的时候，他能量满满地从家（负极）出发，游过河流（电解液），来到单位（正极）上班（放电）。晚上的时候，他从单位回家安歇（充电）。春去秋来，转眼就到了冬天，小锂的上班之路也变得更加困难……
为什么锂离子电池不“抗冻”？
锂离子电池低温性能差受多方面成分的影响。首先，温度的降落导致锂离子在正负极内部的扩散速率低落。也便是说，原来活力四射的小锂也有了点拖延症，事情效率直线下滑。其次，低温条件下，电解液粘度增加，阻碍锂离子在电解液中的传输。也便是说，河水开始结冰了，小锂的移动速率变慢，冒死游也游烦懑。
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还有便是，锂离子难以脱溶剂化，在SEI层中传输缓慢，电荷转移阻抗增加。这是为什么呢？事实上，在锂离子电池的首次充电过程中，正负极材料与电解液发生反应，在固液界面形成钝化层（固体电解质界面相，缩写为 SEI），也便是说，小锂从电解液这条河流上岸时，须要先通过 SEI 这道“门”，才能进入到负极中。但要想超过这道“门”之前，锂离子还得办理一个问题，那便是“脱溶剂化”。
锂离子并不是单独存在于电解液中，而因此与溶剂分子、阴离子相互浸染形成的一种溶剂化构造存在的。这就意味着，锂离子还得想办法把自己从个中分开出来，才能穿过界面处的钝化层进入正负极内部，而低温环境也会阻碍这个分开过程。这些成分终极导致锂离子在“门”处的行动韶光增加，无形中延长了通勤韶光。这些缘故原由总结下来便是：低温影响锂离子的传输，从而影响了电池的性能。
如何办理不“抗冻”的问题？
目前，我们可以从电池本身、外加赞助、利用习气三个方面来改进锂离子电池低温性能差的问题。① 打铁还需自身硬，改进电解液的低温性能
挑选得当的共溶剂和添加剂，例如 DMSO 等，可以降落电解液的凝固点和粘度，提高锂离子的低温运动能力，也便是提高离子电导率；
选用得当的锂盐。锂盐是锂离子电池电解液中的溶质，可以通过改变电解质盐的解离程度和 SEI 的形成能力，提升电池在低温环境中的性能。
② 外加赞助：热管理系统既然锂离子电池不“抗冻”，那我们就把它放在温暖的环境下事情，问题不就迎刃而解了么？电动汽车上的热管理系统可以在冬天为锂离子电池打造“温室”，保障电池在低温下的充放电性能。其余，它还能在电池温度较高的时候加速散热，防止高温造成的安全问题。
③ 合理利用电池在利用手机时，我们可以只管即便避免将其永劫光暴露在寒冷的空气中，可以把手机放在口袋里，或者用厚一点的手机壳来坚持电池温度。有人也建议直接把暖宝宝贴在手机后面加热电池，这个方法虽说能直接提高温度，但可能存在一些安全问题。一方面，暖宝宝的发热温度在 60℃ 旁边，直接用手打仗随意马虎烫伤；另一方面，如果手机背板是导热性佳的金属或是合金材质，太高的事情温度对电池也有负面的影响。
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除此之外，只管即便减少手机利用频率、调低亮度、关闭不必要的功能和后台程序等方法也可以延长电池的利用韶光。总之，就一个原则：怎么省电，怎么来。锂离子电池“不抗冻”的问题目前无可避免，但研发职员正努力占领。正如名言所说：冬天来了，春天还会远吗？让我们共同期待春天的到来吧！
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