中國科學(xué)家開宣布一種可在零下70攝氏度條件下運(yùn)用的鋰電池,未來有望在地球極寒地區(qū)乃至外太空運(yùn)用。

發(fā)表在最新一期美國能源學(xué)術(shù)期刊《焦耳》上的研討顯現(xiàn),中國復(fù)旦大學(xué)夏永姚團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新電池采用凝固點(diǎn)低、可在極點(diǎn)低溫條件下導(dǎo)電的乙酸乙酯作為電解液,并運(yùn)用兩種有機(jī)化合物作為電極,分別為PTPAn陰極和PNTCDA陽極。

電解液是離子在兩個(gè)電極間移動(dòng)的化學(xué)介質(zhì),但在低溫條件下電解液和電極交界處的電化學(xué)反響難以繼續(xù)。

研討人員說,與傳統(tǒng)鋰電池運(yùn)用的電極不同,這種電極運(yùn)用的有機(jī)化合物不依賴“嵌入進(jìn)程”,即不需要將鋰離子嵌入到電極的分子矩陣中,避免了低溫條件下嵌入進(jìn)程變慢。

夏永姚說:“乙酸乙酯電解液和有機(jī)高分子電極讓可充電電池在零下70攝氏度的極低溫條件下工作。”

傳統(tǒng)鋰電池在零下20攝氏度時(shí)性能只要其最優(yōu)水平的50%,零下40攝氏度時(shí)只要最優(yōu)水平的12%。俄羅斯和加拿大等極寒地區(qū)溫度低于零下50攝氏度;在太空中,溫度乃至低至零下157攝氏度。

夏永姚說,比較傳統(tǒng)鋰電池的電極資料,新電池的資料則足夠、便宜且環(huán)保,他預(yù)計(jì)這種資料的價(jià)格只要前者的約三分之一。

但研討人員承認(rèn),完成產(chǎn)品化面臨的首要挑戰(zhàn)是這種電池的單位質(zhì)量能量比不上已商業(yè)化的鋰電池,生產(chǎn)進(jìn)程還需優(yōu)化。盡管如此,夏永姚認(rèn)為它具明顯使用潛力。