極端溫度條件下鋰電池的研究進展

對能源儲存日益上升的需求，不斷要求電池能夠在各種極端條件下工作。鋰電池作為新一代儲能技術，雖然已經被廣泛研究和使用，卻幾乎只能在室溫環境中工作。

這緊要是因為，高溫或低溫，都將引起電池性能降低。尤其是在高溫條件下，內部會出現較大的熱量浮動，從而引起爆炸等安全事故。

有鑒于此，RiceUniversity的pulickelM.Ajayan等人從鋰電池的材料角度闡述了近年來極端溫度條件下(<20℃或>60℃)的鋰電池的研究進展。

一、正極材料

正極是鋰離子和電子的中轉中心，很容易發生相變。另一方面，在深度充電情況下，電極-電解質界面發生的副反應往往會使電極結構變得不穩定。

二、負極材料

負極材料的工作往往依靠于有效的異質結構鈍化層，溫度升高將使得鈍化結構破壞，并引發副反應;而溫度降低又將降低鋰離子的透過性。

三、電解質

低溫條件下，電解質粘度新增，妨礙離子遷移和電極潤濕性，降低比率性能;而且，導電性降低將引起電極周圍鋰離子的消耗。高溫條件下，電解質容易發生化學變化，并和帶電的電極發生反應。

四、其他材料

除了正極材料、負極材料以及電解質材料之外，鋰電池中還有一些輔助材料，譬如隔膜、粘結劑以及集流器等等。這些材料雖然幾乎不具有電化學活性，很少被研究，但是，它們也是保障電池在極端條件下正常工作的緊要因素。

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