3月18日消息,從中國(guó)航天科技集團(tuán)八院獲悉,該院811所和南開(kāi)大學(xué)組成的科研團(tuán)隊(duì)日前成功研制出用于高能量密度與低溫電池的氫氟烴電解液,該技術(shù)有望使現(xiàn)有鋰電池實(shí)現(xiàn)續(xù)航力成倍提升,耐低溫性能也將明顯增強(qiáng)。
電解液作為連接鋰電池正負(fù)極的關(guān)鍵組成部分,在鋰電池中起著傳導(dǎo)離子的功能,就像正負(fù)極之間的一條“高速公路”,對(duì)于電池的能量效率、工作穩(wěn)定性與溫度適應(yīng)性等有著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)電解質(zhì)溶劑以氧基和氮基配體為主,優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鋰鹽的溶解性很強(qiáng),但同時(shí)也限制了電荷的轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致鋰電池能量密度難以進(jìn)一步提升,限制了其低溫性能。目前,市場(chǎng)上的鋰電池在室溫下的能量密度為300瓦時(shí)/千克左右,在零下20℃的環(huán)境下,能量密度會(huì)驟降到150瓦時(shí)/千克以下。
科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)多年技術(shù)攻關(guān),突破氟無(wú)法溶解鋰鹽等難題,合成含單氟化烷烴的新型電解液溶劑,有效降低了電解液的黏度,提升了氧化穩(wěn)定性和低溫離子電導(dǎo)率,以及高能量密度鋰電池的低溫能量輸出性能,可以使鋰電池的能量密度在室溫環(huán)境下大于700瓦時(shí)/千克,在零下50℃的環(huán)境下仍可達(dá)到約400瓦時(shí)/千克?!耙粔K同樣質(zhì)量的鋰電池,在室溫下的儲(chǔ)電能力提升2至3倍以上,可以將電動(dòng)汽車的續(xù)航能力從五六百公里提升到一千公里甚至更高,且電池在零下70℃的極端低溫下仍可正常工作?!敝袊?guó)航天科技集團(tuán)八院811所研究員李永表示。
李永介紹,這項(xiàng)突破研究的應(yīng)用前景十分廣闊:在高新技術(shù)領(lǐng)域,它能讓航天器等設(shè)備在極寒的深空環(huán)境下?lián)碛懈煽康哪茉幢U?,為無(wú)人機(jī)以及各類智能機(jī)器人帶來(lái)更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間和更強(qiáng)的負(fù)載能力;在日常生活中,它可以為下一代電動(dòng)車、手機(jī)電池掃清關(guān)鍵障礙,有望讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程、低溫環(huán)境下手機(jī)待機(jī)時(shí)間實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,破解電池的“儲(chǔ)電能力焦慮”和“溫度適應(yīng)焦慮”難題,為更高能、更安全的未來(lái)能源提供無(wú)限可能。

