記者3月19日從中國航天科技集團(tuán)八院獲悉,由八院811所和南開大學(xué)科研人員組成的聯(lián)合團(tuán)隊,近日成功研制出用于高能量密度與低溫電池的氫氟烴電解液,標(biāo)志著我國鋰電池核心技術(shù)取得新突破,有望使現(xiàn)有鋰電池實現(xiàn)續(xù)航力成倍提升,耐低溫性能明顯增強(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)離子的作用,就像正負(fù)極之間的一條“高速公路”,對于電池的能量效率、工作穩(wěn)定性與溫度適應(yīng)性等有著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前市場上的鋰電池,電解液溶劑以氧、氮基配體為主,雖對鋰鹽溶解性強(qiáng),卻限制了電荷轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致能量密度和低溫性能提升遇到瓶頸。數(shù)據(jù)顯示,傳統(tǒng)鋰電池室溫能量密度約300瓦時/千克,在零下20攝氏度環(huán)境下,能量密度會驟降至150瓦時/千克以下。
面對行業(yè)痛點,聯(lián)合團(tuán)隊歷經(jīng)多年技術(shù)攻關(guān),突破氟無法溶解鋰鹽等難題,合成出含單氟化烷烴的新型電解液溶劑,其有效降低電解液的黏度、提升氧化穩(wěn)定性和低溫離子電導(dǎo)率,提高了高能量密度鋰電池的低溫能量輸出性能。
據(jù)八院811所研究員李永介紹,這項突破性研究成果,可以使鋰電池的能量密度在室溫環(huán)境下大于700瓦時/千克,在零下50℃的環(huán)境下仍可達(dá)約400瓦時/千克。“同等質(zhì)量的鋰電池,室溫儲電能力提升2至3倍以上,能將電動汽車?yán)m(xù)航從五六百公里提升至一千公里甚至更高,且電池在零下70℃的極端低溫環(huán)境下仍可正常工作。”李永表示。
據(jù)悉,該技術(shù)的突破具有廣闊應(yīng)用前景:在高新技術(shù)領(lǐng)域,其能為航天器、無人機(jī)、智能機(jī)器人等設(shè)備提供極寒環(huán)境下的續(xù)航與負(fù)載能力;在日常生活中,有望實現(xiàn)電動汽車?yán)m(xù)航里程、低溫環(huán)境下手機(jī)待機(jī)時間的大幅增長,破解消費者的電池“儲電能力焦慮”和“溫度適應(yīng)焦慮”。




