中国科学家发明可在零下70度使用锂电池

中国科学家开发了一种可以在零下70摄氏度下使用的锂电池，预计未来将用于地球极寒地区甚至外太空。发表在最新一期美国能源学术期刊《焦耳》上的研究表明，中国复旦大学夏永耀开发的新型电池使用低冰点、可在极低温度下导电的乙酸乙酯作为电解质，并使用两种有机化合物作为电极，即PTPAn阴极和PNTCDA阳极。电解质是离子在两个电极之间移动的化学介质，但电解质和电极交界处的电化学反应在低温下很难维持。研究人员表示，与传统锂电池中使用的电极不同，这种电极中使用的有机化合物不依赖于“嵌入过程”，即锂离子不需要嵌入电极的分子基质中，从而避免了低温下缓慢的嵌入过程。夏永耀说：“乙酸乙酯电解质和有机聚合物电极使可充电电池能够在70摄氏度的极低温度下工作。”传统锂电池在20摄氏度的温度下的性能仅为最佳水平的50%，在40摄氏度的最佳水平下的性能只有12%。俄罗斯和加拿大等极寒地区的气温低于50摄氏度；在太空中，温度甚至低至零下157摄氏度。夏永耀表示，与传统锂电池的电极材料相比，新型电池的材料丰富、便宜且环保，他预计这种材料的价格仅为前者的三分之一左右。然而，研究人员承认，实现商业化的主要挑战是，这种电池的单位质量能量不如商业化的锂电池，生产工艺需要优化。尽管如此，夏永耀认为它具有巨大的应用潜力。中国科学家开发了一种可以在零下70摄氏度下使用的锂电池，预计未来将用于地球极寒地区甚至外太空。发表在最新一期美国能源学术期刊《焦耳》上的研究表明，中国复旦大学夏永耀开发的新型电池使用低冰点、可在极低温度下导电的乙酸乙酯作为电解质，并使用两种有机化合物作为电极，即PTPAn阴极和PNTCDA阳极。电解质是离子在两个电极之间移动的化学介质，但电解质和电极交界处的电化学反应在低温下很难维持。研究人员表示，与传统锂电池中使用的电极不同，这种电极中使用的有机化合物不依赖于“嵌入过程”，即锂离子不需要嵌入电极的分子基质中，从而避免了低温下缓慢的嵌入过程。夏永耀说：“乙酸乙酯电解质和有机聚合物电极使可充电电池能够在70摄氏度的极低温度下工作。”传统锂电池在20摄氏度的温度下的性能仅为最佳水平的50%，在40摄氏度的最佳水平下的性能只有12%。俄罗斯和加拿大等极寒地区的气温低于50摄氏度；在太空中，温度甚至低至零下157摄氏度。夏永耀表示，与传统锂电池的电极材料相比，新型电池的材料丰富、便宜且环保，他预计这种材料的价格仅为前者的三分之一左右。然而，研究人员承认，实现商业化的主要挑战是，这种电池的单位质量能量不如商业化的锂电池，生产工艺需要优化。尽管如此，夏永耀认为它具有巨大的应用潜力。

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