超低温凝胶聚合物电解质

−60 °C 高压锂金属电池

采用单盐LiBF4、DOL和FEC的简便配方，在−60 °C下实现快动力学与稳定界面，突破了凝胶电解质低温应用极限。

Chen, Xuanfeng · Chunhao, Qin · 褚福路 · Li F. · Liu J. · 吴飞翔

Energy and Environmental Sciences 2024

参数信息

软包电池容量

112 mA h g−1

NCM811电池容量

142 mA h g−1

LiCoO2电池容量

155 mA h g−1

NCM811容量保持率

94 %

LiCoO2容量保持率

96 %

技术优势

−60 °C仍能工作

组装的Li//LiCoO2软包电池在−60 °C下仍可输出约112 mA h g−1的容量，显著拓展了凝胶电解质的低温应用窗口。

界面稳定

独特的Li+溶剂化结构调控形成富含LiF和Li+导电的LixBOyFz的稳定SEI，保障了循环稳定性。

循环保持率高

在−20 °C下，NCM811电池200次循环容量保持率94%，LiCoO2电池350次循环保持率96%。

应用场景

• 高电压锂金属电池：为高压锂金属电池提供−60 °C下稳定运行的凝胶电解质，拓宽低温应用场景。
• 低温储能：解决了凝胶电解质低温性能差的问题，使电池在极寒条件下仍保持高容量和循环稳定性。
• 软包电池：验证了该凝胶电解质在软包电池中的可行性，为实际器件集成提供依据。
• 准固态电池：准固态电解质设计同时兼顾安全性、界面稳定性和低温动力学。