負70度超低溫高能量密度可充鋰金屬電池能否替代現(xiàn)有低溫電池？

導讀：復旦大學化學系夏永姚教授團隊通過優(yōu)化設計共溶劑電解液體系，成功實現(xiàn)了超低溫-70 ℃條件下的高能量密度可充鋰金屬電池。

低溫電池已經(jīng)逐漸成為了一個運用趨勢，先不說比較寒冷的地區(qū)，即使是溫暖地帶也是有低溫電池的需要，比如冷凍庫。當前商業(yè)化的鋰離子電池主要使用碳酸酯類電解液，該類電解液在低溫下黏度增大，甚至部分凝固，導致離子電導率急劇下降，這大大限制了鋰離子電池的低溫性能，制約了鋰離子電池在航空航天、軍工、電動車等領域的廣泛應用。

復旦大學化學系夏永姚教授團隊通過優(yōu)化設計共溶劑電解液體系，成功實現(xiàn)了超低溫-70 ℃條件下的高能量密度可充鋰金屬電池。這個時候是不是有很多人會說那豈不是可以替代現(xiàn)有低溫電池了？我們先來看看這個負70度超低溫高能量密度可充鋰金屬電池是怎么一回事。

通過向高濃度電解液中引入低黏度的電化學惰性的稀釋劑（5m 雙三氟磺酰亞胺鋰/乙酸乙酯+二氯甲烷，體積比1：4），所得電解液體系不僅保留了高濃度電解液具有的寬電壓窗口，還解決了高鹽濃度帶來的高粘度難題。

綜合利用光譜表征技術(shù)、分子動力學模擬及第一性原理等分析手段，揭示了電解液特殊的共溶劑結(jié)構(gòu)，鋰鹽與乙酸乙酯的溶劑化層結(jié)構(gòu)并未受到稀釋劑二氯甲烷的影響，這保證了該電解液具有較寬的電壓穩(wěn)定窗口（0-4.85V），低溫（-70℃）下保持較低的粘度（0.35Pas）和較高的離子電導率（達0.6 mS cm-1），并且表現(xiàn)出對金屬鋰的化學和電化學穩(wěn)定性。

基于此電解液組裝得到的金屬鋰電池在超低溫-70℃時有較高的容量保持率（常溫容量的69%）。根據(jù)電池正負極活性物質(zhì)質(zhì)量之和，電池體系在超低溫時依然表現(xiàn)出較高的能量密度（178 Wh kg-1）和功率密度（2877 W kg-1）。這種電解液的設計不僅保證了優(yōu)異的電化學性能，還為極端工作溫度下的高能量密度電池體系提供了新的思路。

目前來說這種電池小編覺得安全性等沒有得到驗證，制造過程復雜，很長一段時間內(nèi)是很難做到商業(yè)化量產(chǎn)的，要想替代現(xiàn)有的低溫電池還有相當長的一段路要走，而且低溫電池廠家格瑞普研發(fā)的低溫電池最低可達到負50度，在很多行業(yè)領域是完全足夠使用的。

總結(jié)：以上就是鋰電池廠商格瑞普為大家?guī)碡?0度超低溫高能量密度可充鋰金屬電池能否替代現(xiàn)有低溫電池的介紹。

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