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無懼嚴寒含氟電解質(zhì)或為鋰電池市場帶來全新改變

2023-05-22 16:32:38來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：鋰電池閱讀量：4439

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】隨著電子產(chǎn)品的不斷迭代更新，電池作為各類電子設(shè)備的核心功能硬件，對于產(chǎn)品的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，其中，以鋰電池為代表的產(chǎn)品，更因為現(xiàn)代社會對于電子產(chǎn)品的高度依賴，而成為了影響科技建設(shè)的關(guān)鍵。也正因如此，鋰電池在助力科技發(fā)展的同時，也一度因為自身技術(shù)瓶頸的原因，成為了現(xiàn)代科技面臨的一個能源方面的重要問題。

　　盡管與其他電池相比，鋰離子電池在能量密度、低自放電率、輸出功率、穩(wěn)定性、充放電壽命、工作溫度范圍上有著優(yōu)秀的表現(xiàn)，但在實際使用的過程中，仍然會遇到捉襟見肘的情況。尤其是在工作溫度這塊，盡管鋰電池的期望工作溫度范圍達到了-30~+45℃，但實際上，當(dāng)鋰電池處于低溫環(huán)境時，電池的充放電效率會大幅度下降，輸出功率也會因此變得不穩(wěn)定，而當(dāng)處于高溫環(huán)境時，電池又會因為環(huán)境溫度過高，而出現(xiàn)性能下降的情況，給人一種能用但不好用的體驗。這一點在電動汽車領(lǐng)域體現(xiàn)的尤為明顯。大家可以想象一下，如果電動汽車在高低溫環(huán)境下，因為電池工作狀態(tài)原因陷入停電狀態(tài)會變成怎樣一種體驗。因此解決鋰電池穩(wěn)定工作溫度范圍是個重要的發(fā)展。

　　其中的關(guān)鍵或許在電解液上。電解液作為帶動鋰離子流動的載體，對電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)效率和安全性能等至關(guān)重要，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的舉證，對鋰電池的運行和安全性具有舉足輕重的作用。同時也是電池中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)之一。

　　低溫下鋰電池?zé)o法正常工作，主要是因為含有碳酸鹽溶劑的電解液處于低溫環(huán)境時會開始凍結(jié)，從而失去了輸送鋰離子的能力，換言之，如果能讓電解液在低溫環(huán)境時仍然處于穩(wěn)定的“流動狀態(tài)，低溫工作的難題就迎刃而解了。

　　而就在最近，美國能源部阿貢國家實驗室和勞倫斯伯克利國家實驗室科學(xué)家開發(fā)了一種含氟電解質(zhì)或許能給鋰電池發(fā)展帶來新的突破。團隊通過電池測試證明，這種含氟電解質(zhì)在滿足電解質(zhì)高純度、低分子量、低毒性、在非水溶劑可以完全溶解和解離、較好的熱穩(wěn)定性、在溶劑中強的化學(xué)穩(wěn)定性、具有寬的電化學(xué)穩(wěn)定性等基本要求的同時，能夠在-20℃條件下保持400次充放電循環(huán)，并且還能降低電解質(zhì)著火的風(fēng)險，真正意義上讓電池做到“無懼嚴寒”，更符合電動汽車的發(fā)展需求以及一些極端溫度地區(qū)電子產(chǎn)品穩(wěn)定工作的需求。

　　不過與此同時，如果這種電池真的發(fā)展起來并投入使用，針對電池的回收難題也會隨之增加，因此距離四季使用鋰電池，或許還有許多細節(jié)需要進一步的優(yōu)化與研究。

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