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李家宝

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中级  
Supervisor of Master's Candidates  

Research Focus

二次电池宽温电解液

       二次电池宽温电解液是一种关键技术材料,旨在使锂离子、钠离子、锌离子等二次电池在极端高低温环境下(例如 -40°C 至 60°C 甚至更宽范围)都能安全、高效地运行。

       传统电池电解液在低温下粘度骤增、离子电导率急剧下降,导致电池容量骤减甚至无法工作;在高温下则容易发生副反应分解,加剧界面失效,引发热失控风险。宽温电解液通过精心的组分设计,从根本上解决这些痛点,其主要技术策略包括:低温性能优化:采用低熔点、低粘度的溶剂(如羧酸酯、醚类溶剂)构成电解液基体,并搭配具有低解离能的锂/钠盐,显著提升低温下的离子迁移速率,保证电池在严寒环境下的放电能力和充电接受度;高温稳定性增强:引入高沸点溶剂和高效成膜添加剂(如FEC、DTD等),能在电极表面优先形成稳定、致密的固态电解质界面膜(SEI/CEI),有效抑制电解液在高温下的持续分解和产气,大幅提升电池的热安全性和循环寿命;界面化学调控:针对水系电池(如锌离子电池),通过“水-in-盐”、深共晶电解质或添加特殊调节剂,重构溶剂化结构,减少自由水分子数量,从而大幅拓宽电化学窗口,抑制析氢、析氧等副反应,实现其在高低温下的可逆稳定沉积/溶解。

       宽温电解液的开发极大地拓展了二次电池的应用场景,使其能够应用于新能源汽车(应对南北温差)、电网储能(应对季节变化)、航空航天、深海探测及国防军工等关键领域,是提升电池系统环境适应性与可靠性的核心保障。