近日，中國科學家開發出一種可在零下70攝氏度條件下使用的鋰電池，未來有望在地球極寒地區甚至外太空使用，此項發表在最新一期美國能源學術期刊《焦耳》上。

中國復旦大學夏永姚團隊開發的新電池采用凝固點低、可在極端低溫條件下導電的乙酸乙酯作為電解液，并使用兩種有機化合物作為電極，分別為ptpan陰極和pntcda陽極。

電解液是離子在兩個電極間移動的化學介質，但在低溫條件下電解液和電極交界處的電化學反應難以持續。研究人員說，與傳統鋰電池使用的電極不同，這種電極使用的有機化合物不依賴“嵌入過程”，即不需要將鋰離子嵌入到電極的分子矩陣中，避免了低溫條件下嵌入過程變慢。

夏永姚說：“乙酸乙酯電解液和有機高分子電極讓可充電電池在零下70攝氏度的極低溫條件下工作。”傳統鋰電池在零下20攝氏度時性能只有其最優水平的50%,零下40攝氏度時只有最優水平的12%。俄羅斯和加拿大等極寒地區溫度低于零下50攝氏度;在太空中，溫度甚至低至零下157攝氏度。

“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由gilbert n. lewis提出并研究。20世紀70年代時，m. s. whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發展，現在鋰電池已經成為了主流。

鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優于鋰離子電池。由于其自身的高技術要求限制，現在只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。

隨著二十世紀微電子技術的發展，小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進入了大規模的實用階段。最早得以應用的是鋰亞原電池，用于心臟起搏器中。由于鋰亞電池的自放電率極低，放電電壓十分平緩。使得起搏器植入人體長期使用成為可能。

鋰錳電池一般有高于3.0伏的標稱電壓，更適合作集成電路電源，廣泛用于計算機、計算器、手表中。鋰離子電池大量應用在手機、筆記本電腦、電動工具、電動車、路燈備用電源、航燈、家用小電器上，可以說是最大的應用群體。

為了開發出性能更優異的品種，人們對各種材料進行了研究。從而制造出前所未有的產品。比如，鋰二氧化硫電池和鋰亞硫酰氯電池就非常有特點。它們的正極活性物質同時也是電解液的溶劑。這種結構只有在非水溶液的電化學體系才會出現。所以，鋰電池的研究，也促進了非水體系電化學理論的發展。除了使用各種非水溶劑外，人們還進行了聚合物薄膜電池的研究。

但研究人員不得不承認，實現產品化面臨的主要挑戰是這種電池的單位質量能量比不上已商業化的鋰電池，生產過程還需優化。盡管如此，夏永姚認為它具顯著應用潛力。

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