據“上海航天”消息，近日，由中國航天科技集團第八研究院下屬的811所和南開大學科研人員組成的團隊，在國際頂級學術期刊《自然》上發布了鋰電池電解液技術的首創性成果：成功研制用于高能量密度與低溫電池的氫氟烴電解液，標志著我國取得鋰電池核心技術新突破，有望使現有鋰電池實現續航力成倍提升，耐低溫性能也明顯增強。
811所研究員李永介紹，目前市場上的鋰電池，在室溫下的能量密度為300瓦時/千克左右。在零下20℃的環境下，能量密度會驟降到150瓦時/千克以下。而這項突破性研究成果，可以使鋰電池的能量密度在室溫環境下大于700瓦時/千克，在零下50℃的環境下仍可達約400瓦時/千克。
“簡單來說，一塊同樣質量的電池，鋰電池在室溫下的儲電能力能提升2至3倍以上，可以將電動汽車的續航能力從五六百公里提升到一千公里甚至更高，且其在零下70℃的極端低溫下仍可正常工作。”李永說。
電解液作為連接鋰電池正負極的關鍵組成部分，在鋰電池中起著傳導離子的功能，就像正負極之間的一條“高速公路”，對于電池的能量效率、工作穩定性與溫度適應性等有著至關重要的作用。
傳統電解質溶劑一直以氧（O）基和氮（N）基配體為主。其優點是對鋰鹽的溶解性很強，但同時也限制了電荷的轉移，導致鋰電池能量密度難以進一步提升，同時也限制了其低溫性能。
研制人員將目光瞄準了與氧元素同周期的氟元素，通過多年技術攻關，發展了高性能電解液研究的新范式：突破了氟（F）無法溶解鋰鹽等難題，合成了含單氟化烷烴的新型電解液溶劑，其有效降低了電解液的黏度、提升了氧化穩定性和低溫離子電導率，提升了高能量密度鋰電池的低溫能量輸出性能。在該研究中，811所主要承擔了電解質優化、高比能電池器件正向設計、界面動態過程優化及實際工況性能驗證等核心研究工作，充分彰顯了其在前沿電源技術領域的硬核實力和引領地位。
這項研究的突破，并非僅局限于實驗室，其廣闊的應用前景為我們描繪了一個能源轉型的全新未來。
在高新技術領域，它能讓航天器等設備在極寒的深空環境下，擁有更可靠的能源保障，能為無人機以及各類智能機器人帶來更長的續航時間和更強的負載能力；在日常生活中，它將為下一代電動車、手機電池掃清關鍵障礙，有望讓電動車續航里程、低溫環境下手機待機時間實現質的飛躍，破解電池的“儲電能力焦慮”和“溫度適應焦慮”難題，為更高能、更安全的能源未來提供無限可能。
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