無(wú)論是在傳統(tǒng)行業(yè)還是新型行業(yè)中，基本上都可以看到Zeolite的身影。最新研究發(fā)現(xiàn)，沸石應(yīng)用在鋰離子電池中后可以在低溫的環(huán)境中正常運(yùn)行。由于其高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命，鋰離子電池廣泛應(yīng)用于從小家電到汽車(chē)的所有領(lǐng)域。但它的弱點(diǎn)是易受寒，在0℃以下的低溫環(huán)境下電池性能明顯下降。因此，它不適合太空探索或在極寒地區(qū)使用。中科院和天津大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在鋰離子電池的負(fù)極中使用帶有凸塊的碳基材料——天然沸石，顯著提高了鋰離子電池的低溫性能。即使在溫度遠(yuǎn)低于冰點(diǎn)的極寒地區(qū)也可以延長(zhǎng)電池壽命。

在鋰離子電池中，當(dāng)溫度下降時(shí)，電解液會(huì)變得粘稠或凍結(jié)，從而導(dǎo)致電池性能下降。然而，已知即使不使用液體電解質(zhì)的類(lèi)型也容易受到低溫的影響。此外，之前的研究表明，鋰離子在高溫下很容易結(jié)合到負(fù)極中，但在低于 0°C 的溫度下不太可能結(jié)合到負(fù)極中。石墨是一種具有平面結(jié)構(gòu)的碳基材料，在許多鋰離子電池中用作負(fù)極。因此，研究小組決定調(diào)查改變負(fù)極表面結(jié)構(gòu)是否會(huì)影響電池的性能。

首先，將含有鈷（ZIF-67）的沸石在超高溫下加熱，以產(chǎn)生碳基十二面體碳納米球。這些納米球由于其不平坦的表面而適用于電荷轉(zhuǎn)移。當(dāng)我們使用碳基納米球作為負(fù)極、鋰金屬作為正極來(lái)制作紐扣電池原型時(shí)，發(fā)現(xiàn)即使在低至 -20°C 的溫度下，它也能在室溫下保留 85.9% 的電量，這表明穩(wěn)定?？紤]到普通鋰離子電池很難在-20℃下充電，這是一個(gè)了不起的成就。此外，即使在-35°C的低溫環(huán)境下也可以充電，幾乎可以100%釋放捕獲的電荷。

這樣通過(guò)使用特殊形狀的沸石作為鋰離子電池的負(fù)極，解決了鋰離子電池的最大問(wèn)題。有望提高全球范圍內(nèi)使用的產(chǎn)品的性能，例如智能手機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)，并在極寒地區(qū)使用鋰離子電池，這在以前是不可能的。