我国科研团队设计出新型锂电池，在-70℃到60℃环境下可充放电【附动力锂电池技术赛道观察图谱】

中国复旦大学夏永姚团队近日在《焦耳》杂志上发表论文，宣布成功开发出一种能在-70℃至60℃极端温度范围内工作的新型锂电池。 这项突破性成果有望为极地、太空等特殊环境下的能源供应带来革命性变化。

传统锂电池在低温环境下性能大幅下降。据研究显示，当温度降至-10℃时，锂电池的可用容量仅为常温下的70%；在-40℃时，这一比例更是降至12%。相比之下， 新型锂电池在-70℃的极低温条件下仍能正常工作，展现出卓越的性能。

这项技术突破的关键在于创新的电池设计。 研究团队采用了凝固点低、能在极端低温条件下导电的乙酸乙酯作为电解液 ，并使用两种有机化合物PTPAn和PNTCDA作为电极材料。与传统锂电池使用的电极不同，这种有机化合物电极不依赖“嵌入过程”，即不需要将锂离子嵌入到电极的分子矩阵中，从而避免了低温条件下嵌入过程变慢的问题。

新型锂电池不仅在低温性能上表现出色，在高温环境下也具有良好的稳定性。传统锂电池在85℃循环26次后容量损失可达7.5%，阻抗增加100%；而在120℃循环25次后，容量损失更是高达22%，阻抗增加1115%。相比之下，新型电池在60℃高温下仍能保持稳定的性能，大大拓宽了锂电池的应用范围。

这项技术在特殊环境下的应用前景尤为广阔。在极地地区，俄罗斯和加拿大等国家的部分地区温度可低至-50℃以下；在太空中，温度甚至可低至-157℃。 新型锂电池的出现为这些极端环境下的能源供应提供了新的可能。 例如，在南极科考站、北极油气开采设施，甚至是未来的月球基地和火星探测器中，这种电池都可能发挥重要作用。

此外，新型锂电池的材料成本优势也不容忽视。研究团队预计， 这种电池的材料成本仅为传统锂电池的约三分之一 ，这将大大降低极端环境应用的成本门槛。

然而，这项技术在实现商业化应用前仍面临一些挑战。研究团队指出，新电池的单位质量能量目前还比不上已商业化的锂电池，生产过程也需要进一步优化。尽管如此，这项突破性的研究成果已经展示了巨大的应用潜力。

中国科研团队在锂电池领域的这一创新成果，不仅体现了中国在新能源技术方面的创新能力，也为全球极端环境下的能源供应提供了新的解决方案。随着技术的进一步完善和优化，我们有理由相信，这种新型锂电池将在未来发挥越来越重要的作用，推动人类向更广阔的未知领域探索。