再有几天就要迎来立冬节气，随着冬天的逐渐来到，一些中国北方的新能源车主也开始为电池续航担心。原因在于当温度低于-15℃ 时，锂电池的电化学性能会出现严重退化，无法实现全天候应用；为助力解决上述问题，华中科技大学教授郭新团队研发一款锂金属准固态低温电池，在-50℃ 的低温之下它依旧可以正常工作，同时兼具高安全性和高能量密度。伴随这款电池一起面世的，还有一种聚合物基准固体电解质。未来，它们都能被用于动力电池领域，促进新能源汽车在极端寒冷地区的推广应用；同时凭借这款电池耐寒、高安全性的特点，让电池组中的热管理系统能得到极大简化，从而提高电池系统的能量密度。
除此之外，这款锂金属准固态电池也能用于极地探险、深海探测等领域，尤其适合作为寒冷地域的户外储能设备。宽温域锂电池：高寒地区的“新能源福音”
近年来，随着材料与电池结构的优化，锂电池的室温能量密度得到显著提高。考虑到全球气候的多样化，比如高海拔、高纬度地区的冬季温度甚至低至-50℃，因此开发宽温域锂电池就显得尤为重要；此外在一些特定场景比如地下勘探、军事场合、救援场合之下，必须使用在极端低温之下也能稳定运行的锂电池。
而目前的锂电池之所以存在低温性能不佳的缺点，主要由于电解质本体中的离子输运、以及电解质/电极界面中的电荷转移动力学不足，导致固体电解质界面（SEI，solid–electrolyte interphase）出现了结构变化。

1、要想发展低温锂电池，关键在于找到合适的电解质材料。非水性液体电解质存在易燃、易泄露的缺点，导致使用这种电解质制备的电池，会面临严重的安全风险；当温度低于-10℃ 之时，碳酸酯类电解液的黏度会降低，甚至电解液会出现凝固，致使锂离子电导率出现急剧下降；而且当温度降低至-15℃ 以下时，由有机溶剂衍生的、以碳酸锂为主的固体电解质界面层，它的导电性会变差并会呈现出脆性的结晶态。正是这些原因致使锂电池的工作温度通常必须高于-15℃，这让其无法在低温之下长期运行。
1）对于固体电解质来说，它有望同时解决锂电池安全性差、能量密度低的问题。目前，发展更出色的固体电解质，已经成为下一代电池的重要发展方向。
2）无机固体电解质，具有较高的离子电导率、以及较好的稳定性。但是，由电解质-电极组成的“固-固界面”，由于阻抗较大以至于无法在低温下运行。
3）相比之下，聚合物电解质具有优异的力学柔性和界面性能，基于这种电解质来开发宽温域固态电池，是一个更为实际的方案。此前学界已经发现通过引入低熔点的有机溶剂，来制备准固体聚合物电解质时，可以很好地提高离子电导率和界面性能，进而能够打造耐低温的高性能锂电池。
4）基于此，本次研究团队通过引入低熔点的 2,2,2-三氟-N,N-二甲基乙酰胺，原位引发 1,3,5-三噁烷的聚合，借此得到了一种准固体聚合物电解质，其具有较高的离子电导率。经过一定的界面设计，这种基于聚合物的电解质能在锂电极上形成双层固体电解质界面，并能稳定地基于 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 的正极，改善低温之下界面处的电荷转移，从而将聚合物基固态电池的工作温度降至-50℃；通过此，研究人员造出了这款准固态锂金属电池，其具备高性能、以及能在低温下运行的特点。