科创中国
低温锂离子电池电解液的设计开发
发布时间:
2024-11-25
截止日期:2025-01-31
价格 双方协商
地区： 江苏省 徐州市 铜山区
需求方： 徐州***公司
行业领域
新材料
需求背景
锂离子电池凭借其高功率和质量能量密度以及环境友好性等优势，是目前最受欢迎的化学能源，广泛用于消费电子产品、电动汽车（EV和PHEV）和其它规模储能领域。但是，除满足能源存储和便携性的要求外，合格的锂离子电池还必须满足长寿命，高安全性和低成本，在低温等极端条件下正常工作等条件。
需解决的主要技术难题
1.离子电导率降低：在低温环境下，电解液的离子电导率显著降低，导致电池的充放电性能下降。这主要是因为电解液的黏度增加，锂离子在电解液中的扩散过程变慢。
2.去溶剂化能较高：低温下锂离子的去溶剂化能垒增大，使得锂离子在电解质界面（SEI）处的脱溶剂化过程变得困难，导致锂离子传输速率降低。
3.电荷转移迟缓：低温条件下，电荷转移阻抗增大，导致电池的充放电速率变慢，影响电池的倍率性能。
4.电解质/电极界面的锂离子传输缓慢：低温下，电解质与电极界面处的锂离子传输速率降低，导致电池的容量和倍率性能下降。
5.电解液与电极材料的相容性问题：低温下，电解液与电极材料的相容性可能变差，影响电池的循环稳定性和安全性。
期望实现的主要技术目标
研发设计一种纳米结构离子液体添加剂，并通过优化添加剂比例开发一种低温电解液体系，将此电解液体系应用于纽扣电池和软包电池分析其作用机理。让锂离子电池能够在低温度范围内充放电，发挥出更好的电化学性能。
需求解析
解析单位：江苏省徐州市 解析时间：2024-11-30
袁兴国
徐州工程学院
教授
综合评价
低温锂离子电池电解液的设计开发，核心需求在于提升电解液的低温电导率、循环稳定性和电极相容性。具体技术需求如下：
提高低温电导率：通过筛选合适的基础溶剂和优化溶剂比例，如采用三元碳酸酯电解液体系，并加入纳米结构离子液体添加剂，以降低离子传输活化能，提升电解液在低温下的电导率。
增强循环稳定性：添加剂应能形成稳定的SEI膜，减少电解液在循环过程中的分解，从而提高电池的循环稳定性。
确保电极相容性：电解液需与正负极材料有良好的相容性，以减少界面电阻，提高锂离子的迁移效率。
这些技术需求的满足将极大推动低温锂离子电池的应用，特别是在极寒地区和特殊领域。
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