碳酸丙烯酯基电解液

全温域可逆充放

通过调控离子-溶剂配位结构，形成富KF界面和低去溶剂化能垒，使石墨负极在0-60°C下无衰减工作，并支持全电池在极端温度下恢复容量。

Wang, Zixing · Kang, Luo · 吴剑芳 · Gao, Peng · Wang, Kexuan · Chen, Shi · Tu, Jian · Fan, Xiulin · 刘继磊

Energy and Environmental Sciences 2023

参数信息

可逆容量

~220 mA h g⁻¹

低温容量保持率

66.6 %

循环容量保持率（0 °C）

92.1 %

循环容量保持率（25 °C）

85.7 %

循环容量保持率（60 °C）

85.3 %

技术优势

全温域不衰减

石墨负极在0–60°C宽温域内保持约220 mAh g⁻¹可逆容量而无衰减，源于富KF界面稳定了电极/电解液界面。

低温仍能恢复容量

全电池在经历60°C和−20°C极端温度运行后，回到0°C和25°C仍能完全恢复原始容量，证明界面可逆性。

长循环高保持率

全电池在0、25、60°C下循环1000次后容量保持率分别为92.1%、85.7%和85.3%，优于常规体系。

负极无需改性

直接在碳酸丙烯酯基电解液中实现石墨负极的高性能，无需对石墨进行额外处理或使用其他溶剂，降低工艺复杂度。

应用场景

• 钾离子电池：提供可在宽温域稳定循环的石墨负极电解液，解决钾离子电池界面不稳定问题。
• 低温储能：可在−20°C保持66.6%室温容量，低温性能优异，适用于寒冷地区储能。
• 全天候电池系统：全电池在0–60°C循环1000次后保持率均超85%，且极端温度后容量可恢复。
• 低成本储能：采用廉价的碳酸丙烯酯溶剂和石墨负极，避免高价材料，降低系统成本。