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无惧低温“充放自如” 从电解液着手解决锂电池快充难题
2024年03月01日 11:13:45
来源：化工仪器网 点击量：6787
如今，电池已经是我们生活中重要的一类产品，尤其是对于依赖移动用电的产品来说，电池作为储能设备几乎是这些产品的“命脉”，直接决定了产品的续航，同时电池的重量还会间接影响这些产品的实用性。也正因如此，电池技术面临的瓶颈许多时候是限制科技产业发展的原因之一。
【化工仪器网 行业百态】如今，电池已经是我们生活中重要的一类产品，尤其是对于依赖移动用电的产品来说，电池作为储能设备几乎是这些产品的“命脉”，直接决定了产品的续航，同时电池的重量还会间接影响这些产品的实用性。也正因如此，电池技术面临的瓶颈许多时候是限制科技产业发展的原因之一。
而在目前存在的电池技术难题中，充电问题和低温放电问题尤为突出。简单来说，目前的锂电池在低温或者较高温度环境下，电池稳定性会有所下降，因此无法适应较极端环境下的使用需求。像冬天我们手机的异常关机、充电变慢等情况基本也是这类问题导致的。此外，由于其背后还涉及锂电池的充电速度、工作温度、安全性制约条件，因此对于电动汽车在部分地区的普及，影响就更为深远了。
而就在最近，这个问题似乎又得到了新的解决方案。浙江大学材料科学与工程学院范修林研究员团队与国内外科研人员合作，从电解液的特性着手，设计出了一款新型电解液。这种电解液理论上可以支持在-70℃到60℃的超宽温区内进行可逆地充放电，并且在室温环境下有不错的快速充放电表现。
而该成果的一个重要突破在于解决过去电解液存在的一个难题——无法实现同时具备有效的电解液-电极界面膜、宽温域内高离子电导率和快速离子传输动力学。过去的研究认为，由于电解液的高离子电导率需要溶剂具备高锂离子溶剂化能，而生成无机的电解液-电极界面膜需要电解液溶剂具有低锂离子溶剂化能，所以电解液不可能同时实现高离子电导率和阴离子衍生的电解液-电极界面膜。
浙大团队则通过建立一套溶剂筛选原则，从几万种溶剂中，筛选宽温域内快速锂离子动力学的潜在溶剂，并从中寻找到23种目标材料，完成了这个过去看起来“不可能完成的任务”，制作出了新型电解液。
根据相关检测数据显示，在25℃室温下新型电解液的离子导电率可以达到传统商用电解液的4倍，即便在-70摄氏度的低温环境下，也能高出商用电解液3个数量级。更进一步的说，就是符合目前极地科考、空间探测、海底勘探等领域对于电池的理想需求。
而根据浙大此前公开的消息，目前这项技术已经开始与企业展开合作，并且尝试在钾离子电池与钠离子电池等领域开展更深入的研究，更好的落实民用市场，推动绿色能源产业发展。我们有理由相信，这一天不会太远。
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