在军事、医疗和航空航天等很多领域应用的电池都要求在低温下正常工作。采用无机固态电解质代替液态电解质的全固态锂空气电池，在开发高能量、安全、宽温度范围的储能器件方面具有很大的优势。目前研发出的全固态电解质（钙钛矿、石榴石和硫化物基）锂空气电池可以在相对较高的温度(50 ℃~120 ℃)范围下良好运行。然而，在低温下由于电解质与电极材料中存在着不良的电荷转移和传输，使得这类电池会会损失大部分容量和功率。因此，开发超低温可充电全固态电池是人们长期追求的目标，但这的确也是一个巨大的挑战。从2012年开始，南京大学现代工程与应用科学学院的何平教授与周豪慎教授率先在国内开展固态锂空气电池研究，首次实现了基于Li1+xAlyGe2-y(PO4)3的全固态锂空气电池的设计与制备。近年来，该课题组一直致力于解决固态锂空气电池在实际应用中的瓶颈问题，在器件的材料特性和综合性能提升方面取得了一系列进展。
最近，南京大学现代工学院何平教授、周豪慎教授联合电子学院徐骏教授提出了一种创新的太阳能光热电池技术来解决超低温下全固态锂空气电池实际容量与能量存储效率低的问题。相关成果于2020年3月2日以“Solar-driven all-solid-state lithium–air batteries operating at extreme low temperatures”为题在能源领域国际顶级学术期刊《Energy & Environmental Science》上在线发表。(doi：10.1039/c9ee04039k）
图1. 等离激元空气正极：(a) 太阳光光热全固态锂空气电池示意图，黑色空气电极锚定在LAGP固态电解质上。（b）模拟日光（Xe灯）下等离激元空气正极的红外线温度分布图，显示出三个典型区域：LAGP固态电解质区，钌纳米结构区域，等离激空气催化正极区域。（c）等离激元空气正极的扫描电子显微镜图。（d）多孔电极中单层束流气相沉积钌的混合纳米结构透射电子显微镜图。
在该系统中，利用气相束流沉积法制备的紧密堆积钌纳米结构层，与碳纳米管组装成等离激元空气正极表面高效宽频收集太阳光，并将其转化为热能。等离激元空气正极的黑色涂层中包含碳纳米管和多种形态的钌纳米材料，可以大大降低200 ~ 1000 nm光谱的透光率。（南大新闻网）
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