研究中的鋰離子軟包電池。 浙江大學(xué)供圖
29日，該科研成果由浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究員范修林團(tuán)隊(duì)發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》。
鋰電池性能的提升與電解液息息相關(guān)。該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的新型電解液，不僅能夠支持高比能鋰離子電池在-70℃到60℃的超寬溫區(qū)內(nèi)進(jìn)行可逆地充放電，還可以使得高能量密度鋰離子電池在10分鐘內(nèi)完成快速充放電。
根據(jù)此前的研究，實(shí)現(xiàn)上述性能幾乎是不可能的。
由此，范修林團(tuán)隊(duì)朝著“不可能”開展了長(zhǎng)達(dá)4年的研究。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，科研人員提出并驗(yàn)證了一種“配體通道促進(jìn)傳輸”機(jī)制，建立了離子在電解液和固態(tài)電解質(zhì)中傳輸?shù)慕y(tǒng)一框架，最終確定了電解液的最佳配方。
范修林（右2）及其團(tuán)隊(duì)成員。浙江大學(xué)供圖
相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，該團(tuán)隊(duì)提出的新型電解液在25℃室溫下的離子電導(dǎo)率是商用電解液的4倍；在-70℃時(shí)高于商用電解液3個(gè)數(shù)量級(jí)以上。
“在同等條件下，我們?cè)O(shè)計(jì)的鋰離子電池，能夠?qū)崿F(xiàn)充電10分鐘，達(dá)到八成充電量，展現(xiàn)出超快的離子傳輸行為。”范修林說(shuō)，快充性能優(yōu)異也意味著低溫充放電性能較為優(yōu)異，“在低溫下我們的電池也能展現(xiàn)出良好的性能”。
范修林認(rèn)為，當(dāng)前，這款采用新型電解液的電池成本還比較高，可以率先在極地科考、空間探測(cè)、海底勘探等極端溫度情況中應(yīng)用。
隨著電解液技術(shù)的不斷攻關(guān)迭代，他對(duì)新型鋰離子電池裝配到新能源汽車很有信心。目前，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)與相關(guān)企業(yè)開展緊密合作。（完）
【編輯:張燕玲】
