中科院电工所突破低温储能技术：新型电解液使锂离子电容器-40℃性能提升8.9倍

根据中国科学院电工研究所发布的最新科研动态，由马衍伟研究员领衔的科研团队在低温锂离子电容器电解液领域取得突破性进展。该团队创新性地提出'溶剂化解蔽电解液'设计理念，通过精准调控溶剂分子结构，成功攻克了低温环境下电解液性能衰减的行业难题。

研究团队以具有独特物理化学性质的γ-戊内酯（GVL）作为基础溶剂，其兼具中等极性、低熔点（-31℃）和适度配位能力三大优势。通过添加二氟草酸硼酸锂（LiDFOB）作为功能型锂盐，并引入弱配位特性的乙酸乙酯（EA）作为溶剂化调节剂，构建出三维溶剂化网络结构。这种创新配方有效削弱了传统电解液中溶剂分子对锂离子的过度包裹现象，促使阴离子主动参与构建局部溶剂化结构，最终形成具有弱束缚特征的阴离子协同溶剂化环境。

实验数据显示，采用该新型电解液体系制备的全碳锂离子电容器展现出卓越的低温适应性。在-40℃极端低温条件下，器件仍能保持稳定的能量输出性能，基于电极材料质量的能量密度高达106.8Wh/kg，较传统碳酸酯基电解液体系提升790%。这一突破主要得益于两方面技术优势：其一，脱溶剂化势垒降低37%，显著提升了锂离子迁移速率；其二，界面电荷转移阻力减少42%，有效抑制了低温条件下的极化效应。

该研究成果已发表于国际权威期刊《先进能源材料》，评审专家高度评价其'为宽温域储能器件开发提供了全新思路'。据团队透露，下一步将重点开展电解液体系与电极材料的界面匹配研究，推动该技术向产业化应用迈进，有望在极地科考、深空探测等极端环境能源存储领域实现突破性应用。