導讀：寬溫電解液的基本組成與設計原理從三個方面進行綜述及討論。
一、電解液寬溫性能的影響因素
寬溫電解液的組成和設計涉及液相和電解液|電極界面兩方面的要求。其中具有較寬的液態溫度範圍、較高的電化學穩定性和低溫離子電導率是電解液的必要條件,而電解液|電極界面在維持電解液與電極間Li＋和電荷的交換以及增強電解液與電極材料的相容性方面起到更為重要的作用。
液相改性主要通過採用新型電解質鋰鹽和使用具有較寬液態範圍的共溶劑來實現,而界面的改性主要通過向電解液中加入低溫添加劑和高溫添加劑來實現。因此寬溫電解液的基本組成與設計原理也從以下三個方面進行綜述及討論。
1. 1 電解質鋰鹽對電解液寬溫性能的影響
電解質鋰鹽為電解液提供了大量的Li＋荷電載體,使得正負極間Li＋的遷移更加平穩快速 ,鋰鹽對電解液寬溫性能的影響主要體現在低溫下Li＋電導率和高溫下鋰鹽的熱穩定性。
首先,鋰鹽的種類對電解液寬溫性能有顯著影響:
目前廣泛使用的電解質鋰鹽主要有LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiBF4等無機鹽類以及Li(CF3SO3)、Li(CF3SO2)2N等有機鹽類。其中,LiBF4具有較好的低溫電導率,LiAsF6具有較高的室溫電導率,而LiClO4對水分和酸性雜質穩定性較高。
LiPF6電化學穩定性好,不腐蝕集流體,易溶於碳酸酯類有機溶劑。同時由於PF6-半徑大,室溫下締合作用弱,因此LiPF6溶液具有較高的離子電導率,但其熱穩定性差,當溫度高於60℃時明顯分解為LiF和PF5。P-F鍵對電解液中的痕量水分非常敏感,水解產生HF,可能會造成酯類溶劑分解、正極材料溶解和集流體腐蝕等不良結果。然而,由於LiPF6綜合性能最為出色,因此率先實 現了商業化生產,短期內還沒有其他鋰鹽可以替代。
其次,鋰鹽濃度對電解液寬溫性能也有明顯的影響:
當鋰鹽濃度過低時,荷電載體Li＋數目較少,電解液離子電導率偏低,不利於正負極間Li＋平穩快速地遷移。過高的鋰鹽濃度雖然可以提供高濃度的荷電載體,但強烈的溶劑-電解質和電解質-電解質的相互作用,可能導致離子締合作用加強,鋰鹽電離度降低；同時鹽濃度升高往往導致溶液體系的粘度升高,導致低溫離子電導率反而下降。因此,寬溫電解液中LiPF6濃度通常為0.5~1.2mol/L。
1. 2 共溶劑對電解液寬溫性能的影響
電解液通常採用多元混合溶劑,起到溶解鋰鹽並電離為可自由移動的陰陽離子的作用,每一組分含量通常大於10％。寬溫電解液的溶劑選擇通常要考慮以下幾方面性質：(1)熔、沸點。在電池的工作溫度範圍內要儘量處於液態。(2)電化學窗口。溶劑的氧化電位應高於正極完全脫鋰的電位,還原電位低於負極完全嵌鋰的電位。(3)鋰鹽穩定性和溶解度。(4)相對介電常數。高介電常數溶劑一方面分子極性大,有利於鋰鹽電離為自由移動的陰陽離子,但同時熔、沸點和粘度通常也較高,對電解液的低溫性能將產生不利影響。
目前報導的鋰離子電池電解液的溶劑主要有酯類、醚類、碸類及醯胺類等。醚類的氧化電位較低,一般只用於Li-S等低電位體系或鋰一次電池中。碸類電化學穩定性較高,可用於高電位電池體系,但熔點普遍較高,不適用於寬溫電解液體系。碳酸酯系列溶劑包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯 (EMC)等,結構式如表1所示 。
表1 常用碳酸酯溶劑的部分物理性質
目前,商用鋰離子電池仍然依賴著碳酸酯基電解液,其主要含有兩類碳酸酯：一類是環狀碳酸酯EC,介電常數高,能夠提供較高的離子電導率,更為重要的是EC可以在石墨負極上還原形成有效的SEI膜,阻止充放電過程中石墨片層結構的破壞,但EC熔點較高,常溫下為固體,存在電解液粘度高和易凝固等問題；另一類是低極性、低粘度的線型碳酸酯,如DMC、DEC和EMC中的一種或幾種,其具有較低的凝固點,可以降低電解液體系的粘度,拓寬液態溫度範圍。但常用的碳酸酯基電解液工作溫度範圍仍較窄,低於-20℃後電解質溶液粘度顯著增大甚至凝固,電導率下降明顯,高於50℃後LiPF6分解加劇,產生的PF5為強Lewis酸,易引起EC的開環分解。另外,線型碳酸酯都為低閃點溶劑,在高溫下溶劑的蒸汽壓增大,帶來潛在的安全隱患。
為了進一步提高電解液在低溫下的電導率,通常加入低凝固點、低粘度的共溶劑來降低粘度。常見線型羧酸酯的部分物理性質如表2所示。
表2 線型羧酸酯的部分物理性質
與相同碳原子數的碳酸酯相比,線型羧酸酯的熔沸點降低約30℃,粘度降低約50％, 用作低溫共溶劑可大幅度降低電解液的凝固點粘度；相對介電常數提高約兩倍,可使電解液在低溫下具有較高的電導率。文獻中提到的羧酸酯共溶劑有甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、丙酸甲酯(MP)、丁酸乙酯(EB)等,乙酸乙酯(EA)為商品LiCoO2低溫電解質溶液的重要組分之一。然而,相同碳原子數的線型羧酸酯比碳酸酯具有更高的蒸汽壓和更低的閃點,採用碳原子數低於4的羧酸酯作為共溶劑會降低電解液在60℃以上高溫環境中應用的安全性,不適合作為寬溫電解液的共溶劑。
由於F原子半徑小,電負性強,對酯類分子結構中非活潑H進行部分或全F取代後,酯類的凝固點基本不變。由於多氟代酯和全氟代酯具有更高的閃點,甚至具有阻燃性,同時F取代提高了溶劑的氧化電位,因此可以明顯提高電解液在高溫下的熱穩定性和電化學穩定性,應用於鋰離子電池後安全性能突出。相關文獻中提到過的氟代酯分子結構及部分物理性能如表3所示。
表3 幾種氟代酯的部分物理性質
由表中可以看出,對於不對稱的部分氟取代酯,醇基氟取代後酯的沸點和閃點都高於醯基氟取代酯,因此其更有利於作為電解液的寬溫共溶劑。其中氟代碳酸乙烯酯(FEC)、2,2,2-三氟乙基-乙基碳酸酯(ETFEC)、2,2,2-三氟乙基-甲基碳酸酯(MTFEC)、2,2,2-三氟乙基正丁酯(TFENB)、2,2,2-三氟乙基正己酯(TFENH)等都是良好的寬溫共溶劑,可顯著提高多種碳酸酯基電解液的低溫性能。
1. 3 功能添加劑對電解液寬溫性能的影響
添加劑可以最為經濟有效地提高電池的循環性能和壽命。無論是質量分數還是體積分數,添加劑的用量通常都不超過5％。添加劑種類繁多,可以是鋰鹽、溶劑甚至高分子聚合物,按照功能分鋰離子電池電解液添加劑可以分為以下幾類：(1)SEI成膜添加劑；(2)正極保護添加劑；(3)鋰鹽穩定劑；(4)過充過放保護劑；(5)阻燃添加劑；(6)其他如Li＋絡合劑、集流體抗蝕劑等,分別提高負極和正極與電解液的相容性、電解液的穩定性以及電池體系的安全性。
相比電解液自身的物理性質,高溫和低溫下電解液與兩極的界面性質對鋰離子電池寬溫性能的影響更為顯著,因此寬溫電解液中添加劑的選擇側重於SEI成膜添加劑和正極保護添加劑。Li＋絡合劑可以改變電解液中自由Li＋的活度,間接地影響正負極表面的成分與形貌。另外,隨著溫度的增加,安全問題將凸現出來。安全性能包括易燃性、短路、過充、過放以及高溫下電極/溶液相互作用後發生脹氣甚至爆炸等。因此長期高溫下應用的電解液需要添加鋰鹽穩定劑和阻燃添加劑等,如磷酸酯類、硼酸酯類添加劑。這類添加劑通常粘度和凝固點較高,添加量較大,可能會對電解液的低溫性能產生不利影響,因此較少作為寬溫電解液的組分。
1. 3. 1 SEI成膜添加劑
SEI膜為Li＋導體和電子絕緣體,其組成和結構與電解質溶液的組成成分密切相關。由於石墨負極是電化學惰性電極,因此本身不與電解液中各組分發生反應,但碳酸酯溶劑分子會隨Li＋共嵌入石墨層並在層間發生電化學還原,可能造成石墨片層結構的破壞,帶來不可逆容量的損失。
已知EC是在石墨負極上形成穩定SEI膜的關鍵組分,可以通過抑制石墨層剝離來提高石墨負極的循環穩定性,因此,SEI成膜添加劑主要為EC的衍生物。碳酸亞乙烯酯(VC)是目前商業電解液中廣泛使用的成膜添加劑,分子中含有碳碳雙鍵,可以形成高聚物,從而提高SEI膜的高溫穩定性。氟代酯的還原電位高於對應的酯,因此用作低溫共溶劑也同時起到了SEI成膜添加劑的作用。氟代碳酸乙烯酯(FEC)和其他幾種碳酸酯的氟取代物被報導具有明顯降低SEI膜低溫阻抗的作用,可以起到SEI成膜添加劑的作用。
1. 3. 2 正極保護添加劑
影響電解液與正極材料相容性的主要機制不再是溶劑共嵌入對晶格結構的破壞,而是電解液在正極材料表面的氧化分解。常溫下,當電位低於4.5V時,EC可以在LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4等正極的表面被氧化形成穩定的聚合物鈍化層,該鈍化層可阻止溶劑進一步的大量分解。但是在高溫條件下,電解質鋰鹽LiPF6分解加劇,產生大量強Lewis酸PF5。在PF5的誘導下,碳酸酯可能在正極表面加速氧化；生成的聚合物鈍化層降解速率也可能加快從而失去動力學穩定性；電解液中的雜質如H2O和HF等對電解液及正極材料的破壞作用增強 。
正極保護添加劑的作用機理一方面是先於碳酸酯溶劑在正極表面氧化生成穩定的鈍化層, 阻止電解液與正極表面非Li＋脫嵌面的直接接觸；另一方面與電解液中的H2O和HF等雜質進行反應,阻止其對電池體系的連鎖破壞作用。文獻報導矽氧烷類添加劑作 為正極保護添加劑可有效改善高溫下電池的比容量和循環穩定性。
二、寬溫電解液研究進展
鋰離子電池寬溫電解液的應用性與針對性很強。低溫方面的研究側重低溫共溶劑和鋰鹽對電池低溫性能的影響,高溫方面的研究側重於高溫添加劑對電解液的穩定性和電池高溫循環性能的影響。以下從電解質鋰鹽、共溶劑和功能性添加劑三個方面對鋰離子電池寬溫電解液的相關研究進行綜述。
2. 1 寬溫型鋰鹽的研究進展
鋰鹽對電解液寬溫性能的影響主要表現在低溫下的電導率和高溫下的穩定性。常用的LiPF6與EC基碳酸酯配合電解液,可以在石墨表面生成穩定的鈍化層,同時可以有效地鈍化Al集流體。但配合電解液熱穩定性差,在高於60℃後即發生明顯的分解,限制了電解液的高溫使用溫度。若將LiPF6結構中部分F原子用全氟烷基取代後,由於陰離子[PF6-n(CF3 )n]-半徑大,低溫下不易發生締合,有利於保持較高的離子電導率。
自2002年以來,雙乙二酸硼酸鋰(LiBOB,結構式如圖1a所示)引起了人們的廣泛關注。一方面是因為BOB-可以在石墨負極上發生還原反應,參與形成性能良好的SEI膜；另一方面BOB-為非含氟陰離子,對水分敏感程度低,不會因水解產生有害的副產物HF,同時熱穩定性遠高於LiPF6等全氟配合物無機鋰鹽,有利於高溫應用。同時,LiBOB的晶格能低,因此在多種溶劑中都有較高的摩爾電導率,有利於低溫電導率的提高。美中不足的是LiBOB在碳酸酯溶劑中溶解度較低,目前僅作為SEI成膜添加劑使用。
圖1 兩種新型硼酸酯類鋰鹽的結構式：(a)LiBOB,(b)LiDFOB
四種傳統無機鋰鹽中,LiBF4的低溫電導率最高,但由於其陰離子半徑小,離子締合作用強烈,因此常溫和高溫下電導率低於LiPF6 ,且熱穩定性不佳。2006年,Zhang等用乙二酸根取代了LiBF4中的兩個F原子,得到新型鋰鹽二氟乙二酸硼酸鋰(LiDFOB,結構式如圖1b所示)。LiDFOB綜合了LiBOB和LiBF4的優點：相比LiBOB,LiDFOB在線型碳酸酯溶劑中溶解度更大,因此倍率性能和低溫性能較好；相比LiBF4 ,LiDFOB在石墨陽極上可以生成穩定的SEI膜, 使鋰離子電池在高溫下穩定使用。
除了以上三種新型鋰鹽外,近些年還開發出二氟硫酸硼酸鋰(LiBF2SO4)等在高溫條件下更為穩定的混合配體鋰鹽。相比於LiPF6基電解液,LiBF2SO4基電解液表現出更高的電化學穩定性、更優秀的循環性能和倍率性能。但這些電解質鋰鹽製備困難、價格昂貴,在綜合性能上還有待改善,因此目前仍處於實驗室研究階段,短期內難以實現產業化替代現有的LiPF6鹽而得到廣泛應用。因此,在目前條件下,從電解質鋰鹽角度對電解液寬溫性能的改進非常有限。
2. 2 寬溫共溶劑的研究進展
EC是石墨表面形成穩定SEI膜的關鍵組分,同時,EC含量的提高有利於電池高溫性能的改善。但是,EC的熔點高,隨著其含量的增加電解液凝固點顯著提高,此外,EC含量較多時電解液的粘度顯著增加,Li＋傳輸困難,低溫下電解液的電導率衰減明顯。因此,提高電解液寬溫性能的傳統方式是採用三元甚至四元的混合溶劑,適度降低EC的含量,提高線型碳酸酯的含量。
Smart等在碳酸酯電解液體系的基礎上,通過降低EC含量,明顯地提高其低溫性能,組成為1mol/L LiPF6/EC+DEC+DMC(1: 1:1)的三元碳酸酯電解液在-20℃時顯示出良好的低溫放電性能。Plichta等研究表明碳酸甲乙酯(EMC)是一種優良的低溫共溶劑,可有效地降低EC基電解液的凝固點,1mol/L LiPF6/EC+DEC+EMC(1: 1:1)電解液在-40℃以下電導率仍然在1mS·cm-1以上,電化學窗口穩定,正極Al集流體可以在此電解液中表面形成有效的鈍化膜而不被腐蝕。
如何進一步提升鋰離子電池的低溫性能一直是美軍的關注點。早在2003年,由美國能源部資助,阿貢國家實驗室主持,開展了為期五年的低溫性能表徵及模型化的項目研究。2007年,NASA匯總了空間用低溫電解液的研究進展,提出了鋰離子電池開發低溫電解液的途徑：(1)保留具有高介電常數的關鍵負極成膜溶劑碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯(PC)；(2)降低EC或PC的含量；(3)添加具有低凝固點、低粘度和良好化學和電化學穩定性的共溶劑；(4)採用混合溶劑。
從2009年到2014年,由JPL主持,聯合Argonne Nat. Lab、Univ. Rhode Island、A123、Quallion、Yardney、Saft公司等單位,開展為時五年的寬溫鋰離子電池研究項目,已經開發出三代新型能量型鋰離子電池寬溫電解液,如表4所示。
表4 近年來USC/JPL電解液的發展
添加低粘度、低凝固點、電化學穩定性好的共溶劑是提高碳酸酯基電解液寬溫性能的另一個有效途徑。線型羧酸酯能有效降低電解液的粘度,使電解液在低溫下有較高的電導率,並且有助於在碳負極表面形成穩定的SEI膜。USC/JPL第三代低溫電解液在第二代基礎上進一步添加了酯類共溶劑,EC的含量降低至約10％,進一步降低了電解液的凝固點,提高低溫電導率。JPL報導的第三代電解液的工作溫度尤其是高溫使用溫度較上一代有明顯提升,可在-60~60℃範圍內穩定工作。
研究表明部分氟代酯共溶劑可以有效地降低電解液的粘度,並且有助於在石墨表面形成低溫阻抗較低的SEI膜。Smart等採用的八種含氟碳酸酯類共溶劑中,向電解液1 mol/L LiPF6/EC+DEC+DMC(1:1:1)中添加氟代碳酸酯ETFEC,新電解液0.75 mol/L LiPF6/EC+DEC+DMC+ETFEC(1:1:1:1)可以明顯地降低石墨電極在-20℃的膜阻抗,提高其低溫放電容量。Smith等研究了包括丁酸三氟乙酯(TFEB)、三氟乙酸乙酯(ETFA)、乙酸三氟乙酯(ETFA)以及五氟丙酸甲酯(MPFP)在內的一系列氟代酯,結果表明組成的1 mol/L LiPF6/EC+EMC+TFEB(1:3:1)的電解液在低溫容量保留率、極化電位、低溫阻抗等測試中均有良好的表現。
採用氟代酯作為共溶劑後,不僅能夠改善電解液的低溫性能,而且對其高溫穩定性也有益處。Sato等採用DSC技術研究了含有不同結構脂肪族氟代酯電解液的熱穩定性,結果表明含二氟乙酸甲酯(MFA)的電解液在Li存在的條件下呈現出最高的分解溫度和最低的放熱量。
綜上所述,在現有LiPF6/混合碳酸酯電解液中添加合適的共溶劑可以明顯地提高鋰離子電池的寬溫性能。其中,氟代酯作為共溶劑可明顯地提高鋰離子電池低溫放電性能和高溫循環穩定性,同時使得鋰離子電池的閃點較高,安全性好。
2. 3 寬溫功能性添加劑的研究進展
鋰離子電池高溫循環穩定性的改善最有效的方法是在現有的電解液體系中添加少量表面反應添加劑(添加量小於1％),改變電極表面鈍化層的組成和結構,控制電極表面反應,使電極在高溫下穩定。主要的功能添加劑包括作用於負極表面的SEI成膜添加劑和作用於正極的保護性添加劑。
2. 3. 1 寬溫SEI成膜添加劑研究進展
功能性添加劑通過控制電極表面的表面化學影響鋰離子電池寬溫性能。在SEI成膜添加劑的研究中,碳酸亞乙烯酯(VC)是最先商業化使用的添加劑,電解液中如果加入1％的成膜添加劑VC,就可以有效地減少石墨負極首次循環的庫侖效率,減少不可逆容量損失,提高循環穩定性。Sato等研究發現添加3％VC對LiPF6/MFA(2,2-二氟乙酸甲酯)電解液的熱穩定性和負極SEI成膜特性有明顯提高,進而通過X射線光電子能譜(XPS)研究了石墨負極表面SEI膜的成分,發現添加VC後SEI膜氧含量大幅上升,可能對電池循環效率的提高有所幫助。Aurbach等研究發現VC可以在鋰化石墨表面還原生成聚合物,明顯提高石墨負極的高溫循環穩定性,降低不可逆容量損失。
滷代EC也是良好的SEI成膜添加劑,近年來得到了廣泛的研究。Shu等以氯代碳酸乙烯酯(Cl-EC)作為SEI成膜添加劑,在石墨電極表面形成穩定的鈍化層,LiCoO2-石墨電池在循環800次後仍然具有80％~90％的容量保留率。許傑等採用氟代碳酸乙烯酯(FEC)作為SEI成膜添加劑, 在碳酸酯基電解液中添加2％的FEC使其於石墨中間相碳微球(MCMB)表面形成穩定的SEI膜,抑制了溶劑的進一步分解,明顯降低了MCMB極片的阻抗,提高了電池的循環穩定性。
2. 3. 2 寬溫正極保護添加劑研究進展
正極保護添加劑是通過與正極表面反應,形成可在高溫下穩定的保護表面膜。常用的添加劑VC除了用作SEI成膜添加劑外,還可在LiMn2O4和LiNiO2正極表面發生氧化反應,降低電池的常溫阻抗,但對正極的高溫循環性能無明顯的改善作用。針對鋰離子電池高溫循環性能的添加劑報導較少,文獻表明這類添加劑主要包括吡咯碳酸酯、二碳酸酯、小環化合物和有機矽化合物等。
2005年,Aurbach指出在LiPF6電解液(混合溶劑為EC-EMC、EC-DMC或EC-DEC-DMC)中添加少量的有機矽化合物,可以除去電解液中痕量的HF、H2O等,以避免酸性有害雜質對電極性能造成影響,有機矽化合物在LiCoO2表面發生反應,生成阻抗較低的界面層,從而提高了LiCoO2正極的高溫循環穩定性。同組的Markovsky等分別採用六甲基二矽氧烷、2,5-二烯-環庚酮、四乙氧基矽烷和乙烯基醚作為高溫添加劑並用於LiPF6/混合碳酸酯電解液中。其中,六甲基二矽氧烷和四乙氧基矽烷效果最明顯,分別在電解液中添加0.1％~1％(質量分數)時,LiCoO2和石墨極片的阻抗都明顯降低,無論對於LiCoO2-Li半電池還是LiCoO2-石墨全電池體系,60℃高溫循環性能都有明顯的改善。XPS譜分析指出循環後的LiCoO2極片上出現含有Si-F的化合物,由此推斷矽氧烷和烷氧基矽烷類化合物可以與電解液中的HF反應,提高電解液的高溫穩定性。
筆者課題組綜合了EC基添加劑和有機矽添加劑的各自優勢,在含氫聚矽烷主鏈上接枝酯類或碳酸酯類基團, 製備出接枝聚矽烷類添加劑。該接枝聚矽烷類添加劑利用含氫聚矽烷的Si-H在較高電位下(＞3.8V)的氧化交聯反應和環狀碳酸酯接枝基團的開環聚合反應,在正極表面形成不溶於電解液的交聯高分子保護層,提高高溫正極的動力學穩定性；利用碳酸酯基團在較低電位下(＜0.5V)在石墨負極表面還原生成穩定的SEI膜,提高高溫負極穩定性；同時, 接枝聚矽烷類添加劑在常見碳酸酯溶劑中具有良好的溶解性,可以在常規電解液中得到均勻的分散。接枝聚矽烷類添加劑可以有效提高LiCoO2-石墨電池的高溫循環穩定性,抑制高溫下容量的衰減損失。
綜上所述,寬溫功能性添加劑方面主要的研究集中於SEI成膜添加劑和正極保護添加劑。SEI成膜添加劑主要為EC衍生物,起到提高石墨負極低溫性能和循環穩定性；而正極保護添加劑研究較少,主要為有機矽化合物,其起到提高正極高溫穩定性的作用,但它的作用機理、優化結構和添加量等方面還需要系統性研究。
三、結語與展望
LiPF6/EC-線型碳酸酯電解液是目前應用最廣泛的鋰離子電池電解液,通過添加功能性組分對現有電解液進行改性是拓寬電解液工作溫度範圍最具有實際應用價值的方案。寬溫電解液的設計和性能研究涉及到電解液的溶劑化結構、電解液與負極以及電解液與正極的表面化學反應這三方面的問題。
雖然碳酸酯溶劑對Li＋的溶劑化機理、負極SEI成膜機理和EC在正極材料表面的氧化機理已經比較明確,但是羧酸酯共溶劑降低SEI膜低溫阻抗的原因尚不明確。現有的研究指出了幾種有效的寬溫共溶劑和添加劑,並初步研究了這些添加組分的作用機理,但工作還不充分,總體說來有以下三個可行的方向：
(1)寬溫共溶劑的改進。理論上講氟取代率越高,電解液的抗氧化性和阻燃性越好。製備氟取代率更高的羧酸酯, 研究最適宜作為共溶劑的氟代酯結構,可以進一步提高電解液的寬溫性能。
(2)電解質鋰鹽的改進。通過分析,LiPF6熱穩定性差、對水分敏感是造成電解液高溫性能不佳的主要誘因。將LiPF6或LiBF4中的幾個F配體用有機配體取代後,可以明顯增強鋰鹽對熱和痕量水分的穩定性,作為電解質時可以明顯提高電解液的高溫穩定性,或者採用LiDFOB或者LiFAP等混合配位鋰鹽代替LiPF6組成電解液,減少高溫時鋰鹽分解 反應和碳酸酯自身縮聚反應。
(3)正極保護添加劑的改進。利用聚矽烷的長鏈結構和 易於功能化改性的特點,通過優化功能側基的化學結構和取代率,製備更為有效的添加劑,使之在正極表面形成熱穩定性和化學穩定性較高的保護層,進一步提升電池在高溫下的性能。
參考：浦文婧等《寬溫型鋰離子電池有機電解液的研究進展》
（來源：鋰電聯盟會長）