2月26日,南开大学化学学院研究员赵庆与中国科学院院士、南开大学常务副校长陈军带领的团队携手,把上海空间电源研究所研究员李永请来。李享和陈曦这两位记者从天津发回消息,称他们打破了延续两百年的“氧配位”老规矩,用氟原子取代氧原子去溶解锂盐。这种新型电解液不仅大幅提高了溶剂的利用率,还成功让锂金属电池的能量密度突破到了700瓦时/公斤。最重要的是,新电池在-50℃的极寒环境里,还能给出接近400瓦时/公斤的能量,给新能源汽车和极地探索带来了新希望。申久燕编辑了相关稿件并在《自然》杂志上发表。李享从南开大学了解到,长久以来氧原子一直被认为是电解液里的关键元素。以前的电池主要是用碳酸酯类溶剂来溶解锂盐,但这种溶剂用量大而且浸润性差。为了改变这种状况,研究团队设计出了一系列新型氟代烃溶剂分子。李永通过调控氟原子的电子密度和溶剂分子的空间位阻,成功让锂盐溶解在里面。这种新型电解液因为浸润性好、利用率高,能够显著减少电解液的用量。同时由于锂与氟的结合力较弱,在低温下电荷转移速度更快。赵庆和陈军团队优化分子结构后,找到了这类电解液的设计原则和锂金属相容性规律。相比于传统的体系,新方案不仅降低了成本和风险,还给新能源领域提供了更可靠的动力源。