在极端环境探测与深空探索领域，能源装备对温度适应性的要求极为严苛。近日，大连理工大学材料科学与工程学院胡方圆教授课题组取得重要突破，提出了一种“智能共生”锂硫电池构筑新策略，成功将锂硫电池的有效服役温度范围大幅拓宽至-120℃至60℃。相关研究成果已在国际权威期刊《国家科学评论》上发表。
锂硫电池凭借其超高的理论能量密度，被视为下一代高比能储能体系的核心候选者。然而，长期以来，产业化进程一直受到温度壁垒的制约。在低于-60℃的极寒环境下，传统锂硫电池的电化学反应会因动力学停滞而失效，而现有的加热技术不仅存在能量损耗问题，还可能引发短路等安全风险。
为突破这一难题，胡方圆教授课题组摒弃了传统的材料改性思路，转而打造了一个“智能共生”系统。该系统集成了微型温度传感器、智能控制芯片与磁响应正极材料。其中，传感器能够实时捕捉电池的温度变化，智能控制芯片则根据温度数据动态调控交变磁场，而特制的正极材料则对磁场产生响应。通过多物理场的协同效应，电池在低温环境中能够像生物一样实现自适应自调节，从而突破了低温转化的壁垒。
实验结果显示，“智能共生”锂硫软包电池在-20℃至-120℃的外部环境下均能稳定服役。同时，在不同低温环境下，磁场对电池动力学的改善效果（收集系数）表现出高度可逆性与稳定性。这一性能已通过第三方测试并获得相关报告验证。
这一成果不仅解决了材料科学领域的一项难题，其物理场动态调控原理还具有广泛的拓展性，可应用于其他电化学储能体系。这为低温服役动力电池的开发开辟了新的路径，有望在我国临近空间、极地科考等重大战略领域发挥重要作用。
