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续航力成倍提升！我国科学家取得锂电池核心技术首创性突破
续航力成倍提升！我国科学家取得锂电池核心技术首创性突破
锂电池广泛应用于高新技术产业和我们的日常生活,其性能直接关系到能源利用效率和使用体验。近日,由南开大学和上海空间电源研究所等单位科研人员组成的团队,取得了一项首创性的突破。通过全新的电解液技术,有望使现有锂电池在同等大小和重量的情况下,实现续航力的成倍提升,耐低温性能也明显增强。这一成果26号凌晨在国际学术期刊《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功能,就像正负极之间的一条“高速公路”,对于电池的能量效率、工作稳定性与温度适应性等都有关键意义。目前,锂离子电池的电解液溶剂通常含有一个重要元素——氧。它的优点是对锂盐的溶解性很强,但这种强相互作用也限制了电荷的转移,导致电池能量密度难以进一步提升,也限制了其低温性能。
南开大学化学学院研究员 赵庆:电解液既想让离子快速解离,又想让离子发生快速的电荷转移反应,两者实际上是有一定矛盾的。我们就想到了同周期的氟元素,因为氟和锂的配位更弱一些,容易让锂离子发生电荷转移,这样的话整个电池的功率密度就得到提升。
经过多年攻关,科研团队突破了氟难以溶解锂盐等关键难题,合成出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,既显著降低电解液用量,又具有快速电荷转移的动力学特性,从而同时提升了电池能量密度和低温适应能力。
(总台央视记者 姬强 李墨白)
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