−20°C循环100次容量保持率近88%！新型离子液体添加剂如何让锂离子电池无惧严寒

主要观点总结

本文介绍了一种基于膦鎓离子液体添加剂的功能性电解液，该添加剂能有效改善锂离子电池在低温下的性能。通过形成共晶混合物、削弱Li+与EC的配位作用以及在石墨负极表面形成均匀致密的SEI层，该添加剂提高了电解液的离子电导率，促进了Li+的传输，并改善了界面离子迁移动力学。该研究为实现低温高性能锂离子电池的开发提供了有效策略。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

由于电解液黏度升高及锂离子迁移受阻，锂离子电池在低温下容量衰减与循环寿命缩短。解决这一问题的重要性在于扩大锂离子电池在寒冷及极端环境下的应用。

关键观点2: 研究内容

成均馆大学的Ho Seok Park等人提出一种基于膦鎓的离子液体添加剂，通过调控电荷分布与引入烯丙基结构，提升了界面稳定性与离子传导，显著改善了锂离子电池的低温电化学性能。

关键观点3: 关键策略

该策略通过共晶调控、界面优化与脱溶剂设计，实现了低温高性能锂离子电池的开发。通过合成APT功能性电解液添加剂，与EC溶剂形成共晶混合物，降低凝固点和黏度，提高离子电导率。同时，APT能削弱Li+与EC之间的强配位作用，降低脱溶剂化能，促进Li+的传输。此外，APT还诱导石墨负极表面形成均匀致密的富LiF SEI层，改善界面离子迁移动力学。

关键观点4: 实验结果

在高负载NCM811正极和石墨负极构成的软包全电池中，即使比容量和电解液负载极端条件下，添加APT电解液的电池仍表现出优异性能。循环100次后，在-20℃下仍保持高容量。

关键观点5: 研究影响

该研究为解决锂离子电池在低温下的性能问题提供了有效策略，对扩大锂离子电池在寒冷及极端环境下的应用具有重要意义。