j9:科学家改写锂离子电容器材低温运转纪录

  在极地科考、深空勘探等极点环境下，锂离子电池等储能设备的耐低温功能面对严峻应战。传统锂离子电池在-20℃以下环境中，易呈现电解液粘度增大、离子电导率下降、界面电荷传输阻抗剧增等问题，致使电池功能快速衰减乃至失效。因而，在极低温条件下同步完成体相离子高效传输与安稳界面动力学，已成为低温储能器材范畴亟待霸占的中心难题。

  近来，我国科学院电工研讨所马衍伟团队成功研制出可在-100℃极低温环境下作业的锂离子电容器，改写了该类器材低温运转纪录。相关成果在《德国使用化学》宣布。

  研讨团队从电解液溶剂的分子结构规划与偶极弱相互作用调控下手，提出了新式低温电解液规划战略。经过在溶剂分子中引进具有强吸电子效应的氟代基团（-CF3），打破传统电解液中刚性溶剂化壳层，构建出共同的溶剂—阴离子共配位弱集合结构（AGG-w）低温电解液。该弱集合电解液在低温下不只坚持了高离子电导率、低黏度与宽液程等优异体相功能，一起完成了低阻抗、快速传递的安稳界面动力学特性。根据该新式低温电解液制备的1100 F锂离子电容器，成功完成-100℃极低温环境下的安稳放电。

  这项研讨不只突破了锂离子电容器在极寒环境下的使用瓶颈，也为面向极点环境的高功能电化学系统开发奠定了理论基础，对我国深空勘探与极地战略施行具有极端重大意义。

  该研讨联合我国科学院长春使用化学研讨所、清华大学深圳世界研讨生院共同完成。

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