[01118244]高安全高能锂离子电池功能电解质材料的设计与研究

能源短缺和环境污染问题已经成为世界各个国家所共同关注的焦点问题。转变传统高能耗、高污染的经济增长方式,大力推进节能减排,发展以低能耗、低排放为标志的低碳经济,实现经济可持续发展,已成为世界各国经济发展的共同选择。新型绿色储能器件--锂离子电池应运而生。目前制约电动汽车发展的关键因素是动力电池不理想,包括电池能量密度不够高,导致电动汽车续程短;电池安全性能低,导致电动汽车存在高安全隐患等等。因此,新一代动力电池必须往提升电池能量密度及安全性能为发展重点,突破动力电池大规模应用的瓶颈。提高电池的工作电压是提升锂离子电池能量密度的有效途径之一。然而,随着电池电压的升高,电池循环寿命急剧衰退。最主要的原因就是电极/电解液界面相容性差。高电压条件下,电解液发生氧化分解,加速正极材料中过渡金属离子的溶出。溶解的过渡金属离子沉积到石墨电极表面,进一步破坏石墨电极/电解液界面,最终导致电池容量迅速下降。通过电解液成膜添加剂,在电极表面构筑一层固体电解质界面膜,可以抑制电解液的分解,提高电极/电解液界面稳定性,从而提高高能量密度锂离子电池的循环寿命和安全性能。 本成果主要是通过设计开发出系列的新型电解液体系,钝化正负电极表面,显著提高电极/电解液的稳定性,从而提高高电压高能量密度锂离子电池的综合性能。