锂电池当家的时代,能量这块儿的升级,溶剂得不停换才行

咱得知道,在超高比能电池这块儿,南开大学团队这次可是立了个大功。《中国教育报》的记者李享还有陈欣然就把消息传开了。北京时间2月26日半夜,顶尖的《自然》期刊上,就放了南开大学化学学院的赵庆研究员的大作。 这回是他跟中国科学院院士、南开大学常务副校长陈军,还有上海空间电源研究所的李永研究员一块搞出来的最新研究。从铅酸电池一直到现在锂电池当家的时代,能量这块儿的升级,溶剂得不停换才行。 以前大家都觉得氧原子必须得有,像现在市场上用的电解液,通常就是锂盐混着碳酸酯这类东西。锂跟氧的作用能让锂盐溶解,但这种溶剂浸润性差、用得还多,能量密度老是提不上来。 而且强相互作用还会阻碍电荷转移,零下50度以下基本就歇菜了。为了破局,南开大学团队就设计了一堆新型的氟代烃溶剂分子。他们靠调节氟原子的电子密度和分子结构,让锂盐能顺利溶解,直接把传统的锂-氧配位给替代了。 这一换啊,700瓦时/公斤的锂金属电池就能来回跑了。而且他们还找出了设计规律和锂金属相性的门道。跟老款那种锂-氧配位的电解液比起来,氟代烃溶剂浸润性好、利用率高,用量能少不少;加上锂跟氟的结合没那么紧,低温下也不受限制。 所以这就把室温下700瓦时/公斤的超高比能实现了。哪怕在零下50度的极寒环境里,电池也还能保持接近400瓦时/公斤的高能量密度。赵庆说关键就是得把氟原子的电子密度和空间位阻给调好。 陈军院士也在一旁补充说:“基于这种电解液搞出来的电池潜力大得很。在新能源汽车、具身智能机器人、低空经济这些领域肯定能用得着;就连极寒地区和航空航天这块儿也能派上用场。”