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

發表在最新一期美國能源學術期刊《焦耳》上的研討顯現,中國復旦大學夏永姚團隊開發的新電池采用凝固點低、可在極點低溫條件下導電的乙酸乙酯作為電解液,并運用兩種有機化合物作為電極,分別為PTPAn陰極和PNTCDA陽極。

電解液是離子在兩個電極間移動的化學介質,但在低溫條件下電解液和電極交界處的電化學反響難以繼續。

研討人員說,與傳統鋰電池運用的電極不同,這種電極運用的有機化合物不依賴“嵌入進程”,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程變慢。

夏永姚說:“乙酸乙酯電解液和有機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。”

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

夏永姚說,比較傳統鋰電池的電極資料,新電池的資料則足夠、便宜且環保,他預計這種資料的價格只要前者的約三分之一。

但研討人員承認,完成產品化面臨的首要挑戰是這種電池的單位質量能量比不上已商業化的鋰電池,生產進程還需優化。盡管如此,夏永姚認為它具明顯使用潛力。