锂离子电池宽温域高电压电解液的研究进展

摘要

锂离子电池凭借高能量密度、长循环寿命、结构轻巧以及绿色环保等优势，已在便携式电子、新能源电动汽车以及大规模储能等众多领域得到了广泛应用。然而，现有锂电池在低温（<-20℃）、高温（>45℃）以及高电压（>4.5 V）条件下，电化学性能会急剧下滑，这严重限制了其在未来多元化场景下的应用。电解液作为锂离子传输的核心介质，直接制约着电池的温度适应性及高压稳定性。为了应对这些挑战，开发出能耐受宽温域高电压的电解液已成为拓展电池应用范围的有效策略之一。尽管针对宽温域高电压电解液的研究已经取得了一些进展，但目前仍然缺对材料-界面-性能关联机制的深层研究。因此，本文首先紧紧围绕三者深入地剖析了锂电池在低温、高温以及高电压等极端条件下所面临的严峻挑战；其次，从多维度视角深刻评述了宽温域高电压电解液的最新研究进展；最后，强调了开发宽温域高电压电解液的前景和挑战，并提出了基于人工智能筛选和原位界面表征的未来发展方向。本工作旨在为突破锂离子电池极端环境应用瓶颈提供有效指导。

关键词

锂电池 / 宽温域 / 高电压 / 电解液 / 电化学性能