中國科學家發明可在零下70度使用鋰電池

中國科學家開發了一種可以在零下70攝氏度下使用的鋰電池，預計未來將用于地球極寒地區甚至外太空。發表在最新一期美國能源學術期刊《焦耳》上的研究表明，中國復旦大學夏永耀開發的新型電池使用低冰點、可在極低溫度下導電的乙酸乙酯作為電解質，并使用兩種有機化合物作為電極，即PTPAn陰極和PNTCDA陽極。電解質是離子在兩個電極之間移動的化學介質，但電解質和電極交界處的電化學反應在低溫下很難維持。研究人員表示，與傳統鋰電池中使用的電極不同，這種電極中使用的有機化合物不依賴于“嵌入過程”，即鋰離子不需要嵌入電極的分子基質中，從而避免了低溫下緩慢的嵌入過程。夏永耀說：“乙酸乙酯電解質和有機聚合物電極使可充電電池能夠在70攝氏度的極低溫度下工作。”傳統鋰電池在20攝氏度的溫度下的性能僅為最佳水平的50%，在40攝氏度的最佳水平下的性能只有12%。俄羅斯和加拿大等極寒地區的氣溫低于50攝氏度；在太空中，溫度甚至低至零下157攝氏度。夏永耀表示，與傳統鋰電池的電極材料相比，新型電池的材料豐富、便宜且環保，他預計這種材料的價格僅為前者的三分之一左右。然而，研究人員承認，實現商業化的主要挑戰是，這種電池的單位質量能量不如商業化的鋰電池，生產工藝需要優化。盡管如此，夏永耀認為它具有巨大的應用潛力。中國科學家開發了一種可以在零下70攝氏度下使用的鋰電池，預計未來將用于地球極寒地區甚至外太空。發表在最新一期美國能源學術期刊《焦耳》上的研究表明，中國復旦大學夏永耀開發的新型電池使用低冰點、可在極低溫度下導電的乙酸乙酯作為電解質，并使用兩種有機化合物作為電極，即PTPAn陰極和PNTCDA陽極。電解質是離子在兩個電極之間移動的化學介質，但電解質和電極交界處的電化學反應在低溫下很難維持。研究人員表示，與傳統鋰電池中使用的電極不同，這種電極中使用的有機化合物不依賴于“嵌入過程”，即鋰離子不需要嵌入電極的分子基質中，從而避免了低溫下緩慢的嵌入過程。夏永耀說：“乙酸乙酯電解質和有機聚合物電極使可充電電池能夠在70攝氏度的極低溫度下工作。”傳統鋰電池在20攝氏度的溫度下的性能僅為最佳水平的50%，在40攝氏度的最佳水平下的性能只有12%。俄羅斯和加拿大等極寒地區的氣溫低于50攝氏度；在太空中，溫度甚至低至零下157攝氏度。夏永耀表示，與傳統鋰電池的電極材料相比，新型電池的材料豐富、便宜且環保，他預計這種材料的價格僅為前者的三分之一左右。然而，研究人員承認，實現商業化的主要挑戰是，這種電池的單位質量能量不如商業化的鋰電池，生產工藝需要優化。盡管如此，夏永耀認為它具有巨大的應用潛力。

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