当前，随着新能源汽车的普及，对锂离子电池的需求也正在激增，但锂电池的充电速度、工作时候的温度、安全性能依旧是制约电动汽车逐步发展的瓶颈。
据了解，浙江大学材料科学与工程学院范修林研究员团队开发并验证了一套新型极端电解液设计原则，打破了传统的锂离子传输模式，并为具备特殊物化性质的电解液开辟了一条全新的研究途径。
基于此理念，团队设计出一款新型电解液，不仅仅可以支持高比能锂离子电池在-70℃到60℃的超宽温区内做可逆地充放电，还可以使得高能量密度锂离子电池在10分钟内完成快速充放电。
“锂电池要实现快充，意味着在整个体系中锂离子都要实现快速迁移。”浙江大学材料科学与工程学院研究员范修林介绍，在锂离子电池中要实现快充的突破，电解液的特性至关重要，为此，范修林团队开展了4年的研究。
在实验中，浙大科研人员提出并验证了一种“配体通道促进传输”机制，建立了离子在电解液和固态电解质中传输的统一框架，最终确定了电解液的最佳配方。
相关测试数据表明，浙大提出的新型电解液在25℃室温下的离子电导率是商用电解液的4倍；在-70℃时高于商用电解液3个数量级以上，相当于在同等条件下，浙江大学设计的锂离子电池，可以在一定程度上完成充电10分钟，达到8成充电量，并在低温也能展现出良好的性能。
“当前电池成本还比较高，可以率先在极地科考、空间探测、海底勘探等极端温度情况中应用。”范修林介绍，随着电解液技术的不断攻关迭代，新型锂离子电池装配到新能源汽车的可能性极高，团队已与相关企业组织紧密合作。
据悉，电解液设计原则不仅对极端工况下锂电池有效，对钠离子电池和钾离子电池也十分有效，这也将让科研成果聚焦国民经济主战场，更好服务“双碳”目标，推动能源绿色低碳发展。
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