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加州大學中國博士生將液化氣電解液應用于超低溫電池，在-60℃保持91%常溫放電容量( 二 )

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通過篩檢法 ， 他們發現正極/電解液界面和放電產物對低溫性能可能有微弱的影響，起決定性的作用還是來自于電解液本身的獨特溶解化結構和快離子傳導 。

加州大學中國博士生將液化氣電解液應用于超低溫電池，在-60℃保持91%常溫放電容量

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圖丨配制電解質和參比電解質的拉曼光譜及模擬結果（來源：Advanced Materials）
電解液設計與優化需要豐富的知識積累與工作經驗，前期篩選工作包括鹽的溶度、共溶劑的選擇、共溶劑的體積比等，后續工作則是深入理解各溶液組分的單獨作用以及協同作用 。
加州大學中國博士生將液化氣電解液應用于超低溫電池，在-60℃保持91%常溫放電容量

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為一次性電池的低溫電解液設計提供新思路
液化電解液的獨特優點借鑒了該團隊今年 6 月的研究 ， 他們此前研發了一種新型全功能液化氣電解液[2]（DeepTech 此前報道：） 。
表示 ， 在這次新研究中，液化氣小分子甲醚在構建溶劑化結構中展現出獨特的優勢，更是在厚電極的匹配中擁有優秀的浸潤性 。這兩個重要的特征，使得液化氣電解液在超低溫下，依然可以使 CFx 厚電極釋放很高的容量，這樣的優異性能更貼近工業應用 。
加州大學中國博士生將液化氣電解液應用于超低溫電池，在-60℃保持91%常溫放電容量

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圖丨50mg/cm 2 氟化碳電極（來源：Advanced Materials）
一直以來 ， 設計出與高面容量的電極相匹配的電解液是領域中的難點問題，該團隊為液化氣電解液提供了一種新方法，讓高面容量的電極的應用得以拓展 。并且，該研究對氟化碳或相似體系的一次性電池的低溫電解液設計有借鑒意義，特別是在設計電解液時，要更注重電解液本身的性質 。
接下來，該團隊將繼續挖掘液化氣電解液在低溫領域的優勢，并擴大到與氟化碳類似的體系 。與此同時，研究人員對于電解液溶劑化結構在不同溫度下的變化趨勢尚未形成清晰的理解，他們期待在未來的機理探究中 ， 能得到更多的啟發 。
液化氣電解液的物理性質決定了它在低溫領域的獨特優勢，因此，該團隊對技術的產業化發展高度關注 。
據了解，液化氣電解液初創公司 South 8 Technologies 致力于對超低溫領域的產品開發，該團隊一直與其保持著良好的溝通 ?！跋Ｍ覀冊谖磥韺⒃摷夹g共同推進轉化 ?！闭f 。
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參考資料：
1.Yijie Yin et al. Advanced Materials (2022). https://doi.org/10.1002/adma.202207932
2.Yijie Yin, Yangyuchen Yang，Oleg Borodin  ， Y. Shirley Meng et al. Fire-extinguishing, recyclable liquefied gas electrolytes for temperature-resilient lithium-metal batteries. Nature Energy (2022). https://doi.org/10.1038/s41560-022-01051-4
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