记者10日从中国科学院大连化学物理研究所获悉，该所陈忠伟研究员团队黑龙江漠河完成的超低温锂电池实地测试取得圆满成功，这标志着我国在极端环境能源保障领域实现重大技术突破。 长期以来，极寒地区的电池能源供给一直是制约有关产业发展的关键瓶颈。传统锂电池在低温环境下面临电解液黏度增大、离子传导速率下降、电极材料活性衰减等多项物理化学障碍，导致电池容量急剧缩减甚至完全失效。这个技术短板严重影响了高寒地区的森林防火监测、电力设施巡检、应急救援通信等关键领域的装备可靠性,成为制约我国北方边疆地区基础设施建设和公共安全保障能力提升的突出问题。 针对这一行业痛点,陈忠伟团队展开系统性技术攻关。团队低温电池技术负责人张盟副研究员介绍,研究团队通过三个维度实现技术创新:一是创新性设计耐低温电解液体系,从分子层面优化离子传输通道;二是开发准固态功能性隔膜,在保证安全性的同时提升低温环境下的离子迁移效率;三是融合先进的人工智能电源管理算法,实时监测并动态调控电池工作状态,最大限度发挥电池性能。 此次在漠河进行的实地测试验证了技术的实用价值。在零下34摄氏度的极寒条件下,无需任何外部保温装置的超低温锂电池在静置超过8小时后,仍能保持85%以上的有效容量。更为关键的是,该电池成功为工业级无人机提供动力,完成了长续航飞行及多项复杂任务模拟,充分展现了"即插即用"的实战能力。这一性能指标达到国际领先水平,为极寒环境下的能源保障提供了可靠的技术支撑。 这项技术突破的意义远超实验室层面。从应用前景看,超低温锂电池技术将直接服务于我国广袤的高寒地区。在森林防火领域,配备该电池的无人机可在冬季持续开展空中巡护,及时发现火情隐患;在电力系统上,巡检设备能够在严寒条件下稳定运行,保障输电线路安全;在应急通信场景中,便携式通信设备可在极端天气下维持可靠联络,为救援行动争取宝贵时间。 从战略层面分析,该技术的成功研发标志着我国在极端环境能源技术领域实现了从跟跑到领跑的跨越。随着技术的产业化推广,我国在高寒地区的能源自主保障能力将明显增强,相关科技装备的可靠性和适应性将得到根本性提升。这不仅有助于巩固边疆地区的基础设施建设和公共服务水平,也将为国防安全、科学考察等特殊领域提供坚实的技术保障。 值得关注的是,这一中国方案也为全球面临类似挑战的国家和地区提供了借鉴。北欧、北美、中亚等高纬度地区同样面临低温环境下的能源供给难题,我国自主研发的超低温电池技术及配套管理系统具有广阔的国际市场前景和技术输出价值。
此次突破表明，面向国家需求的原创研究是实现科技自立的关键；在全球气候变化背景下，解决极端环境能源问题既是技术挑战，更彰显大国责任。这项"中国方案"的应用推广，将为寒冷地区发展注入新动力。（完）