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青海新聞網·江源新聞客戶端訊 7月15日，記者從青海省科技廳了解到，針對目前商業(yè)鋰離子電池在低溫、極低溫環(huán)境下放電比容量衰退、循環(huán)穩(wěn)定性惡化以及電池系統(tǒng)失效等應用難題，青海民族大學承擔開展“適用于高海拔低溫鋰離子電池電解液的開發(fā)研究”國際科技合作項目，日前項目正式通過驗收。
據青海民族大學化學與材料科學學院教授張麗娟介紹，項目從優(yōu)化電解液體系入手，構建了羧酸酯-碳酸酯混合溶劑、弱溶劑化和偽局部高濃度三類低溫電解液體系，并在60℃和-40℃條件下進行了電化學性能測試和機理研究。項目研制的電解液在60℃和-40℃電池循環(huán)500次容量保持率均高于90%。項目引入成膜添加劑二氟草酸硼酸鋰，發(fā)揮其協同效應，有效擴寬了電解液液程范圍，提高了電極界面穩(wěn)定性，避免了低溫下膜層破裂導致電解液對正極表面的腐蝕，該電解液體系能在-40℃下正常工作，拓寬了鋰電池的工作溫度下限，同時結合DFT理論計算和MD模擬分析，深度挖掘電解液性能優(yōu)越的機理，為后續(xù)低溫電解液的開發(fā)提供了理論指導。
此外，研究弱溶劑化體系不僅從原子角度系統(tǒng)地研究了電子效應對Li+溶劑化結構的影響，并提出了離子-偶極相互作用對提升鋰離子電池低溫電化學性能的影響機理。在研究偽局部高濃度電解液體系時通過引入稀釋劑的方法，并形成了陰離子衍生的電解質界面膜，為通過調控溶劑化結構來提升鋰離子電池低溫性能的設計提供研究方向。
項目通過科技合作，依托青海地方鋰資源優(yōu)勢，聯合國內外合作單位開展低溫鋰離子電池電解液技術研發(fā)，共建了青藏高原低溫鋰電發(fā)展技術平臺，同時為西部地區(qū)培養(yǎng)優(yōu)秀人才，服務地方經濟發(fā)展。通過項目合作，所構建電解液體系適用于在-40℃~60℃范圍內可穩(wěn)定使用，為高海拔地區(qū)、晝夜溫差大的環(huán)境下實用型電解液的產業(yè)化提供技術支撐。
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