−100℃下运行的超低温锂离子电池

本文首次报道了一种由传统EC(碳酸乙烯酯)组成的低温电解质、MA(乙酸甲酯)、BN成功地将9.6Ah溶剂与1MLiPF6盐组成，成功地将9.6AhLCO/Gr电池的使用温度降低到?100℃，容量维持率为49.6%，这是迄今为止实用电池的最低温度，低于地球上记载的最低自然温度（?89.2℃。同时，锂电池的高温性能也不受影响，在25℃和45℃下800次循环后，容量保持率分别为88.2%和83.4%。

虽然许多文献表明，在极低温度下，电解质的电导率和电解质的离子传导并不是低温性能的决定性因素，但减少??f是低温电解液的主要设计目标。

物理化学书中已经学会了如何降低凝点。(1)当两种溶剂混合时，混合物的溶点低于独立溶剂的溶点，这是由于熵增加效应（theeffectofentropyincreasing），例如，在汽车防冻液中加入乙二醇（凝点-12.6℃）可以将凝固点降低到-30℃以下。（2）在溶剂中加入电解质盐后，混合物的溶点降低。实验室采用冰盐混合物制冷，加入除雪剂盐促进冰雪融化，采用降低凝固点的原理。

本文从降低凝点和低温电导率的角度阐述了电池可以在-100℃下工作。电解质构成ECC:MA:BN=1:7:2（v/v），0.5%VC，2?C，1MLiPF6。选用几种混合溶剂，加入电解质盐LiPF6，电解液凝点进一步降低至?126.3℃。

除了低温下电解质的凝点和锂离子的电导率外（ionictransportinthebulkelectrolyte）以外，Li去溶剂化过程（Lide-solvationprocess）、SEI/CEI界面（interface）、材料中的离子扩散（Ionicdiffusioninmaterial）、电极水准（electrodelevel）以及电池的总电阻（batteryresistance）本文还没有分析影响或决定电池性能的其他因素。