鋰電池廣泛應用于高新技術產業和我們的日常生活,其性能直接關系到能源利用效率和使用體驗。近日,由南開大學和上海空間電源研究所等單位科研人員組成的團隊,取得了一項首創性的突破。通過全新的電解液技術,有望使現有鋰電池在同等大小和重量的情況下,實現續航力的成倍提升,耐低溫性能也明顯增強。這一成果26號凌晨在國際學術期刊《自然》上發表。
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新電池的核心突破在于內部的電解液,它在電池中起著傳導離子的功能,就像正負極之間的一條“高速公路”,對于電池的能量效率、工作穩定性與溫度適應性等都有關鍵意義。目前,鋰離子電池的電解液溶劑通常含有一個重要元素——氧。它的優點是對鋰鹽的溶解性很強,但這種強相互作用也限制了電荷的轉移,導致電池能量密度難以進一步提升,也限制了其低溫性能。
經過多年攻關,科研團隊突破了氟難以溶解鋰鹽等關鍵難題,合成出系列新型氟代烴溶劑分子,通過調控氟原子的電子密度和溶劑分子的空間位阻,既顯著降低電解液用量,又具有快速電荷轉移的動力學特性,從而同時提升了電池能量密度和低溫適應能力。
(總臺央視記者 姬強 李墨白)
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