国科研团队采用“氟+碳+氢”的化合物设计思路，希望既利用氟与锂离子的弱配位作用，又能溶解足够多的锂盐。研究人员合成了多种单氟代烷烃，发现当氟原子以-CH₂F形式存在时，其电子云密度更高，足以溶解超过2摩尔/升的锂盐。低温环境下，氟和锂离子结合后只需要很少能量，就可以“分手”，使锂电池的低温性能大幅提升。

在原创设计并合成的单氟代烷烃中，1,3-二氟丙烷的性能最为突出。它的实验数据令人振奋：粘度比水还低，流动性极佳；离子电导率在零下70℃远超传统电解液；交换电流密度比传统醚类电解液高14倍，电极反应速度极快。

凭借这些优越性能，1,3-二氟丙烷用作锂电池电解液，有望将手机、新能源汽车、无人机、人形机器人等产品的续航时间提升一倍以上。它还能消除锂电池低温性能不佳的短板，让新能源汽车在我国东北、西北以及全球更寒冷的地区也能正常行驶。在航天领域，如果使用这种新型锂电池，有望不再配备应对寒冷太空的环境控制系统，使卫星等航天器可以安装更多的载荷。在极地考察中，这种新型锂电池也能大显身手。

“在中国科学院院士陈军的带领下，我们实现了范式创新，用局部含氟的烃类电解液取代了传统的含氧含氮电解液。”李永告诉记者。未来，南开大学和上海空间电源研究所团队将进一步优化这种新型锂电池的一些性能，提高电池循环寿命，并开展安全性能测试等工作，为长续航、不怕冷的锂电池早日投入商用奠定基础。

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