中國儲能網訊：電解質是鋰離子電池關鍵組成部分之一，電解質的優(yōu)劣直接決定著電池的循環(huán)性能、倍率性能和安全性能等。傳統(tǒng)LiPF6基電解液由于熱穩(wěn)定性比較差，對水極其敏感且副產物有腐蝕性，制約了其在鋰離子電池高溫性能的發(fā)揮。因此，迫切需要開發(fā)價格低廉、性能優(yōu)越的新型鋰鹽，發(fā)展新的電解質體系替代LiPF6基電解液，以提高鋰離子電池的綜合性能，擴大鋰離子電池的應用領域。
具有聚陰離子的硼酸鋰鹽由于良好的耐熱穩(wěn)定性被認為是非常有前景的一類鋰鹽。近日，依托中國科學院青島生物能源與過程研究所建設的青島儲能產業(yè)技術研究院研究員劉志宏帶領的研究組，采用廉價的生物質原料酒石酸開發(fā)出一種新型的聚合硼酸鋰鹽PLTB，并與高分子復合制備了一種非常有前景的單離子導體聚合物電解質，該電解質具有高離子電導率、寬電化學穩(wěn)定窗口和良好的鈍化鋁集流體能力，即便在120℃高溫下依然能穩(wěn)定地進行充放電循環(huán)。同時，研究結果表明采用該聚合物電解質的錳酸鋰電池的高溫循環(huán)穩(wěn)定性遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的LiPF6基電解液。
此外，該研究組還開發(fā)出具有良好的阻燃性和更高的離子遷移數的單離子導體電解質涂覆復合隔膜，可以大大提高商業(yè)化鈷酸鋰電池的循環(huán)穩(wěn)定性。相關研究成果發(fā)表在Electrochimica Acta 92 (2013) 132–138；Electrochimica Acta 141 (2014) 167–172；Solid State Ionics 262 (2014) 747–753；Journal of The Electrochemical Society 
2015, 162, A834-A838，并申請中國發(fā)明專利兩項。
近期，該研究小組基于季戊四醇等單體，開發(fā)出聚醇類的硼酸鋰鹽PLPB和PLDB，這兩種鋰鹽的單離子導體聚合物電解質也表現(xiàn)出良好的離子電導率、寬電化學穩(wěn)定窗口和良好的高溫電池性能。相關研究成果發(fā)表在Journal of Materials Chemistry A，2015, DOI: 10.1039/C5TA00216H；Coordination Chemistry Reviews（2015, doi:10.1016/j.ccr.2015.02.011）。
上述研究獲得了國家自然科學基金和中科院戰(zhàn)略先導納米專項的支持。
新型功能硼酸鋰鹽示意圖
