不怕天冷地冻，不会着火，含氟电解质四季适用于汽车电池

科技日报记者 张梦然。不怕

许多电动汽车车主担心他们的天冷电池在非常寒冷的天气里会失效。美国能源部阿贡国家实验室和劳伦斯伯克利国家实验室科学家开发了含氟电解质，地冻电解即使在0℃以下也能起到很好的着火质季作用。在最近的含氟《先进能源材料》中发表了研究成果。

研究论文截图。适用

锂离子电池的于汽主要问题是液体电解质。低温下，车电池含碳酸盐溶剂的不怕电解质开始冻结，失去将锂离子输送到阳极的天冷能力，严重限制了在寒冷地区和季节充电的地冻电解有效性。这实际上是着火质季因为锂离子与溶剂簇紧密结合。因此，含氟这些离子需要更高的适用能量来排出它们的簇并穿透界面层，而不是于汽在室温下。

为了设计适合零下温度的新电解质，可以定制电解质溶剂的原子结构。该团队分析了几种含氟溶剂，并确定锂离子具有最低能量势垒的成分在零下温度下释放。最后，团队不仅发现了一种防冻电解质，其充电性能在-20℃时不会下降，而且在原子水平上发现了如此有效的原因——这取决于氟原子在每个溶剂分子中的位置和数量。

该团队的氟化电解质在-20℃条件下保持了400次充放电循环的稳定储能容量。即使在零下的温度下，其容量也相当于传统碳酸盐基电解质电池在室温下的容量。

此外，防冻电解质还具有额外的特性。它比目前使用的碳酸盐基电解质安全得多，因为它不会着火。

这种低温电解质预计将用于电动汽车中的电池、电网和消费电子产品（如计算机和手机）。

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