科技日報(bào)訊 （記者張夢然）許多電動(dòng)汽車的車主擔(dān)心他們的電池在非常寒冷的天氣里會(huì)失效,。美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室和勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家開發(fā)了一種含氟電解質(zhì),，即使在低于0℃的溫度下也能很好地發(fā)揮作用。研究成果發(fā)表在最近的《先進(jìn)能源材料》上,。

　　目前鋰離子電池主要問題在于液體電解質(zhì)這個(gè)關(guān)鍵組件。在低溫下,，含有碳酸鹽溶劑的電解質(zhì)會(huì)開始凍結(jié),，失去將鋰離子輸送到陽極的能力，嚴(yán)重限制了在寒冷地區(qū)和季節(jié)充電的有效性,。這其實(shí)是由于鋰離子在溶劑簇中緊密結(jié)合。因此,，與在室溫下相比,，這些離子需要更高的能量來排出其團(tuán)簇并穿透界面層。

　　新研究可以定制電解質(zhì)溶劑的原子結(jié)構(gòu),，以設(shè)計(jì)適用于零下溫度的新電解質(zhì),。該團(tuán)隊(duì)分析了幾種含氟溶劑，并確定在零下溫度下從團(tuán)簇中釋放鋰離子具有最低能量勢壘的成分,。最終,，團(tuán)隊(duì)不僅發(fā)現(xiàn)了一種防凍電解液，其充電性能在-20℃時(shí)不會(huì)下降,，而且還在原子水平上發(fā)現(xiàn)了它如此有效的原因――這取決于氟原子在每個(gè)溶劑分子中的位置及其數(shù)量,。

　　在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的電池測試中，該團(tuán)隊(duì)的氟化電解質(zhì)在-20℃條件下保持了400次充放電循環(huán)的穩(wěn)定儲(chǔ)能容量,。即使在零下的溫度下,，其容量也相當(dāng)于室溫下使用傳統(tǒng)碳酸鹽基電解質(zhì)的電池的容量。

　　此外,，該防凍電解質(zhì)具有額外的特性,。它比目前使用的碳酸鹽基電解質(zhì)安全得多，因?yàn)樗粫?huì)著火,。

　　這種低溫電解質(zhì)有望用于電動(dòng)汽車中的電池,，以及電網(wǎng)和消費(fèi)電子產(chǎn)品（如計(jì)算機(jī)和手機(jī)）。