近日，由南开大学与上海空间电源研究所等单位科研人员联合组成的团队，在锂电池技术领域取得一项首创性突破。该团队研发的全新电解液技术，可使现有锂电池在同等体积和重量条件下实现续航力成倍提升，同时显著增强耐低温性能，相关研究成果于2月26日凌晨正式发表于国际顶级学术期刊《自然》，标志着我国在锂电池核心技术领域迈出重要一步。
据悉，此次技术突破的核心的是锂电池内部的电解液革新。电解液作为锂电池中传导离子的关键部件，相当于正负极之间的“高速公路”，其性能直接决定了电池的能量效率、工作稳定性以及温度适应性，是制约锂电池性能提升的核心瓶颈之一。
当前，市面上主流锂离子电池的电解液溶剂普遍含有氧元素，这一成分虽能高效溶解锂盐，为离子传导提供基础，但氧与锂之间的强相互作用，却会限制电荷的快速转移，不仅导致电池能量密度难以进一步突破，也让锂电池在低温环境下性能大幅衰减，成为困扰新能源领域发展的关键难题。
针对这一痛点，科研团队另辟蹊径，跳出传统含氧电解液的设计思路，聚焦氟元素展开攻关，成功合成系列新型氟代烃溶剂分子，研发出全新电解液体系。南开大学化学学院研究员赵庆介绍，氟与锂的配位作用更弱，有利于促进锂离子电荷转移反应，从而提升电池功率密度，团队通过精确调控氟原子的电子密度分布和溶剂分子的空间位阻，成功突破氟难以溶解锂盐的技术“禁区”。
与传统电解液相比，这种新型电解液不仅浸润性更好、利用率更高，可显著降低电解液用量，还能实现快速电荷转移，在提升能量密度的同时，大幅增强低温适应性。实验数据显示，基于该电解液体系的锂电池，在室温下能量密度可达700瓦时/公斤，即便在-50℃的极寒环境中，仍能展现出接近400瓦时/公斤的高能量密度，真正实现了续航与耐低温性能的双重飞跃。
业内人士表示，此次首创性突破为锂电池性能升级提供了全新解决方案，未来若实现产业化应用，将广泛赋能新能源汽车、具身智能机器人、低空经济以及极寒地区和航空航天等多个领域，有效破解当前锂电池“续航焦虑”“低温趴窝”等痛点，推动新能源产业高质量发展。
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