许多电动汽车的车主担心他们的电池在非常寒冷的天气里会失效。某实验室的科学家开发了一种含氟电解质，即使在低于0℃的温度下也能很好地发挥作用。

目前锂离子电池主要问题在于液体电解质这个关键组件。在低温下，含有碳酸盐溶剂的电解质会开始冻结，失去将锂离子输送到阳极的能力，严重限制了在寒冷地区和季节充电的有效性。这其实是由于锂离子在溶剂簇中紧密结合。因此，与在室温下相比，这些离子需要更高的能量来排出其团簇并穿透界面层。

新研究可以定制电解质溶剂的原子结构，以设计适用于零下温度的新电解质。该团队分析了几种含氟溶剂，并确定在零下温度下从团簇中释放锂离子具有最低能量势垒的成分。最终，团队不仅发现了一种防冻电解液，其充电性能在-20℃时不会下降，而且还在原子水平上发现了它如此有效的原因——这取决于氟原子在每个溶剂分子中的位置及其数量。

在实验室进行的电池测试中，该团队的氟化电解质在-20℃条件下保持了400次充放电循环的稳定储能容量。即使在零下的温度下，其容量也相当于室温下使用传统碳酸盐基电解质的电池的容量。

此外，该防冻电解质具有额外的特性。它比目前使用的碳酸盐基电解质安全得多，因为它不会着火。这种低温电解质有望用于电动汽车中的电池，以及电网和消费电子产品（如计算机和手机）。