​零下-50℃仍能正常工作的锂电池

研究人员在能源储存材料杂志上发表的最新文章中提出了一篇由水和1,3-2氧戊环（DOL）为了将离子推低到-50，形成不可燃混合和电解质。°在C的温度下快速传输。

经过30年的工业化，锂电池（LIB）由于其在手持技术设备和电动汽车中的成功应用，它已经成为我们生活中不可或缺的一部分。LIB经常用于紧凑长效的储能，因为它的高容量和高可靠性。

锂电池也用于为大型海洋设备和军舰增加动力。此外，由于锂电池充电和储存迅速有效，太阳能可以方便地在光伏阵列中使用锂电池。可重复使用的锂电池寿命长，结构紧凑，设备处于非激活状态时不会因自放电而断电，是全球监控系统的理想选择，锂电池几乎可以用于生活的方方面面。

锂电池的限制

尽管LIB非常高效和有价值，但它们的应用有许多限制。一个显著的缺点是它对高温极其敏感，以及与之相关的昂贵成本。这类电池的总生产成本比镍氢电池高40%左右。

此外，保护对避免这些电池过度充电尤为重要。在过度充电的情况下，这种电池也有爆炸的危险。虽然有这些限制，但使用电池的好处大于坏处。

非水电解质的局限性

随着它在日常生活中的普遍存在，公众对其安全性的焦虑普遍存在，媒体对自燃事件的报道有时会加剧这种担忧。LIB中使用的非水性液体应该对这些大规模故障负有重要责任，因为它们可以在高温条件、电压峰值和化学反应下产生火花和爆裂，这些都存在于电池过热的情况下。

盐包水电解质（WiSE）研究开发了一种由阳离子衍生的固体电解质界面。（SEI），水分解受到动力学的限制，同时将水电解质的ESW增加到3V。

新型电解质的缺点

这些高压ALIB大部分还是表现出停滞的反应机制，尤其是在充电/放电百分比较高的情况下，这是由于补充固层内阻较高，在高浓度盐的高粘度电解质细胞中运输缓慢，更不用说电解液在粗短温度应用中的有机缺陷，因为水的高冰点温度。

记住这一切，研究人员开发了一种新型的饱和水/非水电解质，它使用1,3-2氧戊环。（DOL）由于具有抗复原、高透水性和低凝点的强大特性，所以作为共溶剂。-95°C）。

研究成果

根据分析和经验数据，DOL的出现减少了电极表面自由水的总数，从而提高了4.7V的相间反应性和更宽的ESW。虽然DOL是可燃的，但混合电解质是不可燃的，因为它的含水量很高。虽然相分离是在低温下检测到的，但半晶电解质中剩余的液体溶液电导率高，有利于低温下Li的快速分解。

DOL溶液的另一个优点是其最低凝固温度点，这可能会增加电解质溶液在低温下的透水性。MD模拟结果与实验电导率一致。离子运动低于-20，因为高熔点碳酸亚乙酯结晶导致的总电解质固化。°C非水电解质受到显著阻碍。

使用WiSE观察类似的方法，尽管在0。°在C的较高温度下，这似乎是由于电解液中的冰晶造成的。

简而言之，已经发现了一种新型水/DOL混合电解质，具有广泛的ESW和低温容量。电解质为-20°由于其4.7V的宽ESW和低温下的强离子电导，C以LMO/LTOALIB提供了良好的电催化活性。°在C左右的冷冻温度下仍然可以正常工作。