于极地科考、深空探测等极度情况下，锂离子电池等储能装备的耐低温机能面对严重挑战。传统锂离子电池于-20℃如下情况中，易呈现电解液粘度增年夜、离子电导率降落、界面电荷传输阻抗剧增等问题，导致电池机能快速衰减甚至掉效。是以，于极低温前提下同步实现体相离子高效传输与不变界面动力学，已经成为低温储能器件范畴亟待霸占的焦点难题。
可于-100℃极低温情况事情的锂离子电容器。电工所供图
近日，中国科学院电工研究所马衍伟团队乐成研制出可于-100℃极低温情况下事情的锂离子电容器，刷新了该类器件低温运行纪录。相干结果于《德国运用化学》发表。
研究团队从电解液溶剂的份子布局设计与偶极弱彼此作用调控入手，提出了新型低温电解液设计计谋。经由过程于溶剂份子中引入具备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，构建出怪异的溶剂—阴离子共配位弱堆积布局（AGG-w）低温电解液。该弱堆积电解液于低温下不仅连结了高离子电导率、低黏度与宽液程等优秀体相机能，同时实现了低阻抗、快速通报的不变界面动力学特征。基在该新型低温电解液制备的1100 F锂离子电容器，乐成实现-100℃极低温情况下的不变放电。
这项研究不仅冲破了锂离子电容器于极寒情况下的运用瓶颈，也为面向极度情况的高机能电化学系统开发奠基了理论基础，对于我国深空探测与极地战略实行具备主要意义。
该研究结合中国科学院长春运用化学研究所、清华年夜学深圳国际研究生院配合完成。
相干论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.6979216
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