摘要：锂离子电池(LIBs)在低温条件下会出现阻抗增大、嵌入/脱嵌锂不平衡、循环效率降低、容量衰减等现象,导致充电比放电更加困难,严重影响了LIBs的低温性能,其中对LIBs低温性能影响最大的是电解液。电解液在低温下黏度变大,与电极材料和隔膜之间的相容性变差,导致离子电导率降低,电荷转移电阻增大,最终导致电池性能下降。本文基于web of science核心合集数据库对LIBs用低温电解液有关文献进行可视化图谱分析。利用CiteSpace分析后可知,低温电解液的研究经历可分为三个阶段:起步阶段、平稳阶段和快速发展阶段。研究力量主要集中在中国、美国、日本、德国等国家,中国逐渐成为科研的核心力量。各个国家、科研机构之间的合作越来越密切,越来越多的科研人员参与到研究中来。目前开发新型低温电解液主要有两条路线:①设计低黏度、高离子电导率的多元电解液,辅以功能添加剂来提升低温性能;②通过研究SEI膜的界面结构和性质,设计高扩散系数的电极材料增大Li+在低温下的迁移率以此提升低温性能。除此以外,未来固体电解质的突破有可能彻底解决LIBs低温性能不良的问题。与此同时,结合计算材料科学可以加速研发过程,有助于产学研的深度融合。

摘要：低温锂离子电池的开发是目前储能技术研究的巨大挑战之一。现阶段使用的商用电解液在低温下离子电导率低、易凝固,直接对电池的低温性能产生严重影响。因此对低温电解液的研究与改性是合理设计低温锂离子电池的关键。本文分析了电池低温性能的影响因素,从锂盐、溶剂与添加剂三个方面综述了国内外研究现状,对不同改进策略进行了分类与讨论,最后对未来低温电解液的研究方向和前景进行了展望。

摘要：随着锂离子电池的广泛应用,对其性能和安全性的要求也越来越高。其中一个关键方面是电解液的选择。传统的锂离子电池电解液主要基于有机溶剂,但在低温环境下,这些电解液表现出较差的性能。因此,研究人员开始探索新型低温电解液,以提高锂离子电池在寒冷条件下的性能。锂离子电池用于低温电解液的研究取得了显著进展。通过添加剂的使用、无机盐类的开发以及电池设计的改进,已经看到了电解液在低温环境中性能的大幅提升。然而,仍然存在一些挑战需要克服,如电解液的稳定性、容量衰减和可持续性等。因此,进一步的研究仍然是必要的,以推动低温电解液技术的发展。

摘要：锂离子电池是一种二次电池(充电电池),主要工作机制是依靠锂离子在正极和负极之间的移动。低温电解液的改性是优化锂离子电池低温性能的关键,其中,添加剂的加入可有效改善电解液的离子电导率,降低电极/电解质界面的阻抗。本文重点围绕近年来锂离子电池用低温电解液添加剂的研究情况进行综述,包括含氟试剂、亚硫酸酯类、碳酸酯类、含硅聚合物、醚类和锂盐等,简述添加剂在低温环境中对电解液的离子电导率和电极/电解质界面阻抗的作用机制,以及对电池低温性能的影响。

摘要：锂电池因具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长以及成本低等优点,在便携式电子产品及电动汽车等领域得到广泛使用。然而,在低温条件下,充电困难、放电容量低和寿命短等问题极大地限制了其在低温环境中的应用。因此,探究锂电池低温失效机制并改善其低温性能势在必行。本文从电解液设计角度,总结了电解液对低温锂电池的影响及失效机制,着重介绍了提升锂电池低温性能的策略及机理。在低温条件下,变缓的锂离子扩散、激增的电池内阻、不稳定的电极/电解液界面和潜在的锂沉积等是造成锂电池性能衰退的主要原因。电解液工程(如优化电解液溶剂、锂盐和添加剂等组分)可以拓宽电解液的液程、构建稳定的电极/电解液界面和加快脱溶剂化速率,能够有效地改善锂电池的低温性能。此外,本文强调了低温高性能电解液设计需同时满足高的离子电导率、稳定的电极/电解液界面膜和快速脱溶剂化能力3个条件,为未来新型溶剂合成与电解液设计提供了理论指导。

摘要：在高比例纳米硅基负极的基础上设计了一种以双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）为锂盐、氟化溶剂甲基三氟乙基碳酸酯（FEMC）、成膜剂碳酸乙烯酯（FEC）为溶剂的全氟化电解液，组装而成的锂硅电池经过常温与低温电化学性能测试以及XPS表征。结果表明：这种组合在室温（25℃）下使得硅基负极在200次循环中显示出较低的衰减和高可循环性；即使在-20℃下，具有1M LiFSI FEC/FEMC的高比例硅基负极电极仍能提供高达1423.6 mAh/g（室温比容量的57.4%）的放电比容量，在100次循环中表现出相当稳定的性能，并构建了富氟坚固的固体电解质界面膜（SEI）。

摘要：社会科技的进步也推动了锂电池技术快速发展。锂离子电池的性能受温度影响较大,在低温条件下工作时其性能衰减严重,因此,提高锂离子电池的低温性能成为研究热点。本文综述了基于铌基电极材料的低温锂离子电池近年的研究进展以及影响其低温性能的因素,从电极材料和电解液两个方面总结了改善锂离子电池低温性能的方法。电极材料方面主要介绍了铌基材料的晶体结构和电化学性质、烧结对于铌基材料结构及性能的影响、铌基材料的修饰改性研究以及含铌氧化物低温电化学性能,结果说明了铌基材料独特的赝电容结构能促进离子和电子传导,异质原子的掺杂及其他材料的复合能够使其结构更加稳定,带隙变窄,载流子密度增加,使倍率性能得到提高,从而提高了材料的低温性能;电解液方面从溶剂、添加剂以及锂盐三方面介绍了匹配铌基负极的低温电解液的研究进展,提出采用多元溶剂体系与多种添加剂协同作用可以改善电解液对锂离子电池低温性能的影响,并且大部分线性羧酸酯类溶剂熔、沸点较低,蒸气压较大,能有效改善电池的低温性能。本综述可为设计在低温下具有优异性能的锂离子电池负极材料提供指导。