零下一百摄氏度极寒环境下正常干活的锂电池

咱也都知道,去北极科考或者去月球探测,温度往往能低到零下一百多度。这时候,那些传统的锂离子电池就不行了,电解液变稠、离子跑不动、界面阻抗激增,电池很快就趴窝。所以,能不能让体相离子跑得顺畅、界面也不乱套,一直是低温储能领域的大难题。 好在中国科学院电工研究所的马衍伟团队这回是把这事给干成了,他们搞出了一款能在零下一百摄氏度极寒环境下正常干活的锂离子电容器,把之前的低温运行纪录给刷新了。这一成果最近发表在了德国的顶尖期刊《德国应用化学》上。 他们团队为了解决这个大麻烦,直接从电解液的分子结构入手,通过在溶剂分子里引入有强吸电子作用的氟代基团(-CF3),硬是打破了传统电解液那种僵硬的溶剂化壳层结构,构建出了一种全新的溶剂阴离子共配位的弱聚集结构(AGG-w)。 这种新型电解液在低温下不仅电导率高、黏度低、液态范围宽,还能保证界面阻抗小、电荷传递快。用这种电解液做成的1100法拉锂离子电容器,终于实现在零下一百摄氏度的环境下稳定放电。 这项研究不光是突破了低温应用的瓶颈,更是为以后搞极端环境下的高性能电池打下了基础。对咱们国家的深空探测和极地战略实施都有非常重要的意义。这一工作还是和中国科学院长春应用化学研究所还有清华大学深圳国际研究生院一起搞出来的。