在极寒天气情况下，锂电池的续航问题一直令行业头痛，但这个问题或许会在不久迎刃而解。

起点锂电获悉，中科院大连研究所陈忠伟研究员团队今日带着自研的锂电池搭载于无人机在黑龙江省漠河县试飞成功，试飞之时当地气温为-36℃，所搭载的无人机在极端环境下表现稳定，多项测试结果都显示合格（包含快速启动、高空悬停和复杂路径巡航等项目）。

该研究团队采用创新的电解液配方与负极材料，增强了电池适温范围，可确保在-40℃至 50℃的区间内正常使用。

除了提高单体电芯的适温范围外，该团队还研发出自适应热管理技术与低温阻抗优化设计，控制电池的续航里程衰减率，强大的适应能力可让无人机在极地、高海拔等极端环境下顺利执行任务。

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科学决定性能上限

中科院大连所为中科院化学领域四大家族之一，成立于创建于1949年3月，重点学科领域为：催化化学、工程化学、化学激光和分子反应动力学以及近代分析化学和生物技术。

在今年年初，就有相关媒体对该所的科研成果进行过详细报道。

该团队由于试验近在眼前，导致今年春节成为了最忙碌的时间段，全方位做足准备来进行这场实地测试。

电池的温度制约使用为不少行业带来困扰，汽车暂且不说，电子产品例如手机就会在极端的低温下因为续航问题被迫关机，导致西北以及东北地区诸多用户在冬天存在不便利情况。

能源催化转化全国重点实验室主任、大连化物所研究员陈忠伟为此率领团队进行了多年研发，就是为了着力解决北方寒冷地区电池性能衰退问题。

为了优化整体性能，团队成员在实验室中事无巨细的观察着每一个环节，并对每一个环节进行研究，才获得了如此成果，团队研制的锂电池新试验品能量密度达400Wh/kg，适应最低温度可达-60℃，放电容量可维持在80%以上。

该团队不仅在车载动力电池上进行深耕，在无人机电池领也有重点关注，去年11月研发出高比能宽温域锂电池适配新型工业级复合翼无人机，同样可在-40℃至-60℃的低端低温中稳定工作。

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锂电池需要经过“冰与火”的考验

锂电池作为能源存储的基本载体，适温性决定了动力电池与储能电池的天花板，不说畅游北极圈与赤道，就算是从国内最北端到最南端，都是对电池功能的重大考验。

首先需要弄明白，为何锂电池怕低温，其实主要有以下几个原因：

1.电解液在温度下形态发生改变，从液态逐渐凝固，离子活动受阻；2.电解液与电极和隔膜兼容性变差；3.负极析出锂严重并与电解液反应导致物质沉积，让界面厚度增加（固态/半固态电池）；4.活性物质内部扩散系统降低，阻抗增大。

针对这些痛点，业内也总结出了几条重要的解决方案：

1.如果是半固态/准固态电池，需要有薄而致密的SEI膜来增强活性；2.保证锂离子的扩散系数；3.液态电池需要提升电解液的耐低温性从而提高电导率。

不过总结起来容易，做起来非常难，需要从正负极材料以及电解液等环节逐渐展开攻关。

改善正极材料方式有：采用其他导电性材料进行表面包覆提升电导率；掺杂猛/镁/铝/氟/铬等元素，优化材料层间距提高锂离子传输速度；降低材料粒径缩短锂离子迁移路径等。

电解液环节改善低温性能有以下途径：优化溶剂元素；研发新型电解质盐；优化添加剂等。

负极材料则可以选择表面处理&包覆、掺杂增大层间距、控制颗粒大小等途径进行优化。

要想让电动汽车成为主流产品，耐温性的考验必不可少，这就需要锂电池通过冰与火的考验而不变色，也是物理学、化学、热力学、工程学的终极协同。

作 者：宋博文

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