我国锂电池核心技术获突破 续航力成倍提升
锂电池广泛应用于高新技术产业和日常生活,其性能直接影响能源利用效率和使用体验。近日,南开大学和上海空间电源研究所等单位的科研人员取得了一项首创性突破。他们通过全新的电解液技术,有望在同等大小和重量的情况下,使现有锂电池的续航能力成倍提升,并显著增强其耐低温性能。这一成果已在国际学术期刊《自然》上发表。
新电池的核心突破在于内部的电解液,它在电池中起着传导离子的作用,类似于正负极之间的“高速公路”,对电池的能量效率、工作稳定性和温度适应性至关重要。目前锂离子电池的电解液溶剂通常含有氧元素,虽然氧对锂盐的溶解性很强,但这种强相互作用限制了电荷转移,导致电池能量密度难以进一步提升,也影响了其低温性能。
为解决这一问题,研究人员想到了同周期的氟元素。氟与锂的配位较弱,有利于锂离子发生电荷转移,从而提高电池的功率密度。经过多年攻关,科研团队克服了氟难以溶解锂盐的关键难题,合成了一系列新型氟代烃溶剂分子。通过调控氟原子的电子密度和溶剂分子的空间位阻,既显著降低了电解液用量,又提高了电荷转移的动力学特性,从而同时提升了电池的能量密度和低温适应能力。我国锂电池核心技术获突破 续航力成倍提升