Chinesische Wissenschaftler haben einen neuen Lithiumbatterie-Elektrolyten entwickelt, der Energiedichten von bis zu 700 Wattstunden pro Kilogramm bei Raumtemperatur und einen stabilen Betrieb bei Temperaturen bis zu minus 50 Grad Celsius ermöglicht, wie aus einer am Donnerstag in „Nature“ veröffentlichten Studie hervorgeht.
Die Forschungsarbeiten wurden von Zhao Qing vom College für Chemie der Nankai-Universität, Chen Jun, Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Vizepräsident der Nankai-Universität, sowie Li Yong vom Shanghai Institute of Space Power-Sources geleitet.
Das Team entwickelte und synthetisierte eine Reihe neuer fluorierter Kohlenwasserstoff-Lösungsmittelmoleküle für den Einsatz in Lithiumbatterie-Elektrolyten. Durch die Anpassung der Elektronendichte der Fluoratome und der räumlichen Struktur der Lösungsmittelmoleküle ermöglichten die Forscher eine effektive Auflösung von Lithiumsalzen und ersetzten damit den herkömmlichen Lithium-Sauerstoff-Koordinationsmechanismus.
Laut Zhao bietet das neue System eine verbesserte Benetzbarkeit und höhere Ausnutzungseffizienz als herkömmliche Elektrolyte und reduziert die benötigte Elektrolytmenge. Die schwächere Lithium-Fluor-Koordination ermögliche den Ionen eine freiere Bewegung bei niedrigen Temperaturen und begünstige somit einen schnelleren Ladungstransfer.
Chen erklärte, dass Batterien auf Basis des neuen Elektrolyten Anwendung in Bereichen wie Elektrofahrzeugen, Robotik, Tiefflug und Raumfahrt sowie in extrem kalten Umgebungen finden könnten.
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