蓋世汽車訊 隨著社會向電氣化時代轉型，人們必須不斷發(fā)展儲能技術，以適應日益增長的需求。為了實現(xiàn)無排放未來，應用廣泛的鋰離子電池需要在高能量密度、安全性、溫度彈性和環(huán)境可持續(xù)性方面做出巨大的改進。

（圖片來源：芝加哥大學）

據(jù)外媒報道，由芝加哥大學普利茲克分子工程學院（Pritzker School of Molecular Engineering at University of Chicago）Y. Shirley Meng教授負責的工程師團隊展示了液化氣電解質(zhì)可以同時提供這四種基本屬性。這項研究由Meng在加州大學圣地亞哥分校和芝加哥大學的實驗室共同進行，開辟了一條可以大規(guī)模開發(fā)領先的、可持續(xù)、防火電池的途徑。

2017 年，加州大學圣地亞哥分校（UC San Diego）的納米工程師團隊發(fā)現(xiàn)了氫氟碳分子。這種分子在室溫下是氣體，在一定壓力下會液化。然后，該團隊發(fā)明了一種新型電解質(zhì)，稱為“液化氣電解質(zhì)”（LGE）。

采用液化氣電解質(zhì)，大大拓寬了電解質(zhì)溶劑分子的選擇范圍。所篩選的氟代甲烷和二氟甲烷小分子具有熔點低、動力學快、電壓窗口寬的特點。在此基礎上與共溶劑相結合，這些液化氣電解質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)異的低溫性能（低于零下60°C）、鋰金屬庫侖效率（>99.8%）和高性能的高壓正極。然而，LGE電解質(zhì)仍存在一定缺陷。因為所用分子的飽和蒸汽壓很高，而且與大多數(shù)電解質(zhì)一樣易燃，導致系統(tǒng)存在安全和環(huán)保風險。

研究人員想用最小的醚分子——二甲醚（Me2O），代替溶解能力強的液體共溶劑。加州大學圣地亞哥分校納米工程專業(yè)的博士生Yin表示：“作為一種氣體分子，Me2O只能用于液化氣。它只能在加壓系統(tǒng)下工作，可以提供更好的鋰金屬界面和穩(wěn)定性，同時保持快速動力學。”

加州大學圣地亞哥分校納米工程博士生Yang希望，能夠進一步完善該系統(tǒng)。“如果繼續(xù)使用目前的FM和DFM弱溶劑，是無法改變高壓和易燃性缺陷的。與之相反，研究人員應該致力于尋找增加了氟化碳鍵的分子?！?/p>

研究人員參考氟代甲烷的結構來尋找碳鏈更長的氟化分子，同時保持液化氣的固有優(yōu)勢，如低熔點、低粘度，并保持一定的極性?？紤]到上述所有要求，提出了1，1，1，2四氟乙烷（TFE）和五氟乙烷（PFE）。更令人驚訝的是，這兩種分子是一些滅火器的主要成分。不僅不易燃，而且具有優(yōu)良的滅火性能。

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