从电解液的特性着手，锂离子电池的快充难题有了新突破。2月29日，浙江大学材料app与工程学院范修林研究员团队与国内外科研人员合作，在国际期刊《自然》发表论文。科研团队设计出一款新型电解液，能够支持高比能锂离子电池在-70℃到60℃的超宽温区内进行可逆地充放电，在室温下快速充放电。

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研究中的锂离子软包电池。 科研团队供图

锂离子电池具有高能量密度、长寿命、无记忆效应和低自放电率等优势，在新能源汽车领域广泛应用。但不可否认，锂离子电池的充电速度、工作温度、安全性依旧制约着新能源汽车进一步发展。

“锂电池要实现快充，意味着在整个体系中锂离子都要实现快速的迁移。目前普遍认为，锂离子在电解液及电解液—电极界面膜中的迁移为整个过程中的速度控制步骤。界面膜是电解液原位生成的，与电解液的性质密切相关。”范修林介绍。

他解释，电解液的高离子电导率需要溶剂具备高锂离子溶剂化能，但生成无机的界面膜需要溶剂具有低锂离子溶剂化能，目前的电解液不可能二者兼得。

研究过程中，科研团队开发并验证了一套新型极端电解液设计原则，打破了传统的锂离子传输模式，从几万种溶剂中确定了新型电解液的最佳配方。测试数据表明，这种新型电解液的离子电导率在25℃室温下是商用电解液的4倍，在-70℃时高于商用电解液3个数量级以上。

“基于新型电解液，我们设计出了一种4.5伏NMC811||石墨电池。室温下它充电10分钟就达到80%电量，展现出超快的离子传输行为。”范修林介绍，用这款新型电解液制备电池，成本还较高，但它可以率先在极地科考、空间探测、海底勘探等极端温度情况中应用。

“目前，我们团队已与相关企业开展合作。随着技术迭代，我们对制备新型锂离子电池，并将其装配到新能源汽车很有信心。”范修林说。