新出版的美國(guó)雜志《科學(xué)》登了電解液化學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破，美國(guó)科學(xué)家首次使用液化氣取代電解液，這項(xiàng)技術(shù)分別讓鋰電池和超級(jí)電容器在零下60℃和零下80℃還能保持高效運(yùn)行。這技術(shù)不僅提高了電動(dòng)汽車(chē)在寒冷冬季的續(xù)航能力，還能為在太空極冷的環(huán)境下工作的衛(wèi)星、星際探測(cè)器等提供電能。
科學(xué)界普遍認(rèn)為，電解質(zhì)是改進(jìn)儲(chǔ)能裝置的較大障礙，液體的電解質(zhì)的研究已經(jīng)達(dá)到了科學(xué)研究的極限，很多科學(xué)家把目光轉(zhuǎn)向了固態(tài)電解質(zhì)的研究方向，但加州大學(xué)圣地亞戈分?？沙掷m(xù)電力和能源中心及能源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)室主任孟穎教授帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)，反其道而行之，研究氣態(tài)電解質(zhì)并取得突破。這些氣態(tài)電解質(zhì)能在一定壓力下液態(tài)化，且更能抗凍，是電動(dòng)汽車(chē)在冬季航程更遠(yuǎn)。
孟穎教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，選取了兩種液體分別是氟甲烷和二氟甲烷，分別制作了鋰電池和超級(jí)電容的電解質(zhì)，使得鋰電池的低工作溫度降到了—60℃，打破了從前鋰電池的低工作溫度-20℃。
除了創(chuàng)造了低的工作外，這些氣態(tài)電解質(zhì)還克服鋰電池在高溫失控問(wèn)題，更具有安全優(yōu)勢(shì)，熱循環(huán)是一個(gè)惡性循環(huán)，電池溫度升高，啟動(dòng)一系列的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量，熱量是電池變熱，損壞電池。但氣態(tài)電解質(zhì)在高溫環(huán)境下，會(huì)啟動(dòng)一種天然關(guān)閉機(jī)制，讓電池失去導(dǎo)電性，從而防止電池過(guò)熱和失控問(wèn)題。
新研究還克服了鋰電池充放電壽命太短的另一大挑戰(zhàn)。因重量輕且能儲(chǔ)存更多電荷，鋰金屬被公認(rèn)為終極電極材料，但鋰會(huì)與傳統(tǒng)電解液發(fā)生反應(yīng)，在電極表面形成針尖狀突起，將電池分隔從而引起短路，造成充放電次數(shù)過(guò)少。而新電解質(zhì)不會(huì)形成突起，大大延長(zhǎng)了電池壽命，在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域會(huì)等到很好的利用。
