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摘要
随着新能源汽车、可携带式电源和储能等领域的快速发展,人们对锂电池性能提出了更高的要求,高性能锂离子电池的重要性日益突出。电解质是锂离子电池的重要组成部分,对于电池的输出电压、倍率性能、适用温度范围、循环性能和安全性能等有着重要的影响。而锂盐作为液体电解质(电解液)的关键组分,是决定电解液性能的重要因素。电解液中不同种类的锂盐及其在溶液中不同的溶剂化状态,会对电极/电解液界面的成膜性能和锂离子的迁移行为等产生重要影响,进而显著影响电解液的电化学性能。本文介绍了近年来新型电解质锂盐的性质特点和在不同种类电池中的应用。同时,单一的锂盐不能完全满足锂电池对电解液的要求,因而人们尝试采用复合锂盐使功能更完善,催生了多盐体系电解液。多盐体系电解液在拓宽电池工作温度、抑制金属离子溶出和提高倍率性能等方面表现出明显优势。同时,借助于浓度的提升改变锂离子的溶剂化结构,研究人员提出了高浓度电解液。高浓度电解液在防止石墨剥离、拓宽电解液电化学窗口、抑制铝箔腐蚀和提高金属锂沉积/溶出性能等方面具有明显优势。并且,本文重点讨论了这两种电解液对电池性能提升的机理。最后,对锂盐基电解液尤其是这两类新型电解液的发展趋势和应用前景进行了展望。
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单位清华大学; 浙江省化工研究院有限公司
