改善鋰離子電池電極/電解液界面高溫穩(wěn)定性的研究進(jìn)展*

楊柯蓉，張晶晶，東 紅，王 潔，孫金龍，李世友

(蘭州理工大學(xué) 石油化工學(xué)院，蘭州 730050)

0 引 言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，新能源汽車逐漸進(jìn)入人們的視野中，而鋰離子電池(LIBs)作為核心部件也備受關(guān)注。其中，電解液作為L(zhǎng)i+的重要傳輸媒介，其高溫穩(wěn)定性對(duì)LIBs的安全性能至關(guān)重要。然而，目前常用的電解液一般是有機(jī)碳酸酯類溶劑和鋰鹽的混合使用，而有機(jī)碳酸酯類溶劑有易揮發(fā)和易燃的性質(zhì)，鋰鹽六氟磷酸鋰(LiPF6)具有對(duì)水敏感和熱穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)[1]，這將導(dǎo)致LIBs的電極/電解液界面(EEI)在高溫條件下不能很好的生成，進(jìn)而使得電化學(xué)性能變差和安全性降低。因此，為了提高電池的熱穩(wěn)定性，構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的EEI至關(guān)重要。

EEI是LIBs在首次充放電過(guò)程中電解液組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)在正負(fù)極表面生成的一層鈍化層。其中，在負(fù)極側(cè)的為固體電解質(zhì)界面(SEI)膜，在正極側(cè)的為正極電解質(zhì)界面(CEI)膜。EEI的形成可以阻止電極活性物質(zhì)與電解液的直接接觸，起著鈍化界面反應(yīng)的作用。一般認(rèn)為，LIBs的適宜溫度范圍為-30～55 ℃[2]。然而隨著溫度的升高，電池經(jīng)歷的快速離子遷移和電化學(xué)反應(yīng)不僅會(huì)使電解液和EEI膜持續(xù)分解，而且也會(huì)引起更劇烈的放熱副反應(yīng)，最終導(dǎo)致電池的熱失控[3-4]。因此，本文主要對(duì)高溫環(huán)境對(duì)LIBs的影響進(jìn)行介紹，并從電解液組成出發(fā)，綜述了通過(guò)改變電解液組分來(lái)構(gòu)建穩(wěn)定EEI膜的研究進(jìn)展。

1 高溫環(huán)境對(duì)LIBs的影響

1.1 高溫對(duì)電極材料的影響

電池電極是由活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘接劑按一定比例均勻混合涂到集流體上而制成的多孔電極。LIBs在充放電過(guò)程中伴隨著Li+反復(fù)嵌入和脫出，高溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致電極材料體積膨脹和收縮，長(zhǎng)時(shí)間的體積變化會(huì)對(duì)材料結(jié)構(gòu)造成破壞。

高鎳正極材料在高溫環(huán)境下存在晶間顆粒開(kāi)裂以及電池內(nèi)部含痕量水的電解液在高溫條件下分解引發(fā)質(zhì)子攻擊的問(wèn)題[5]。Ahn等[6]研究高溫下LiNi0.8-Mn0.1Co0.1O2(NCM811)容量衰減的機(jī)理發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高充放電過(guò)程中鋰脫嵌速率加快，會(huì)導(dǎo)致材料因體積膨脹而產(chǎn)生裂紋和粉碎，并且電解液在微裂紋表面進(jìn)行分解形成副產(chǎn)物，增加的界面阻抗導(dǎo)致NCM811顆粒之間離子和電子連接性較差。Wang等[7]利用掃描電鏡(SEM)研究了1 mol/L LiN(SO2F)2-DMC電解液體系下的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)材料電極在25和100 ℃循環(huán)后的形貌，發(fā)現(xiàn)在100 ℃下表面會(huì)有明顯的裂紋，這可能是由于LiPF6的熱不穩(wěn)定導(dǎo)致腐蝕性HF的產(chǎn)生，并在界面誘發(fā)氣體析出，導(dǎo)致正極材料結(jié)構(gòu)坍塌。

高溫下過(guò)渡金屬(TM)的加速溶解是造成電池容量衰減的重要原因，尖晶石LiMn2O4(LMO)是最受TM溶解影響的正極材料，其中錳的溶解是導(dǎo)致高溫下電池容量衰減最重要的原因之一，尤其是當(dāng)副反應(yīng)生成的HF攻擊LMO材料時(shí)，錳離子會(huì)溶解在電解液中造成材料結(jié)構(gòu)變化和晶格破壞[8]，一方面導(dǎo)致電池容量減少，另一方面造成活性物質(zhì)間阻抗增大。

高能量密度鋰金屬電池(LMBs)因其具有極大的應(yīng)用前景被學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界廣泛關(guān)注，但其在高溫環(huán)境下存在正、負(fù)極與電解液的嚴(yán)重副反應(yīng)。在正極側(cè)表現(xiàn)為電極材料結(jié)構(gòu)的破壞和CEI膜的不穩(wěn)定，在鋰金屬負(fù)極側(cè)電解液持續(xù)腐蝕鋰金屬負(fù)極發(fā)生一系列副反應(yīng)，表現(xiàn)SEI膜的再次分解、鋰枝晶的生長(zhǎng)以及正極溶解的TM離子穿梭到負(fù)極加劇金屬鋰負(fù)極的退化[9]，嚴(yán)重時(shí)可能觸發(fā)內(nèi)部短路故障，導(dǎo)致電池著火或熱失控爆炸[10]。

1.2 高溫環(huán)境對(duì)電解液的影響

2 改善高溫下電極/電解液界面穩(wěn)定性的措施

高溫環(huán)境會(huì)很大程度上破壞電池性能，為了獲得高熱穩(wěn)定性的電池系統(tǒng)，氟代溶劑可以提高電解液的熱穩(wěn)定性，促進(jìn)氟化EEI的形成；含磷添加劑的加入可以降低熱失控的問(wèn)題，提高安全性；水凝膠和功能性鋰鹽的開(kāi)發(fā)可以解決高溫下溶劑易蒸發(fā)和鋰鹽析出的問(wèn)題[17]。因此，構(gòu)建一個(gè)熱穩(wěn)定的EEI膜是簡(jiǎn)單又低成本的方法。

電解液分解作為形成EEI膜的主要途徑，其組成對(duì)EEI膜的化學(xué)組成和機(jī)械強(qiáng)度有著重要的影響[18]。寬溫度窗口下工作的電池所需電解液的組成、性能和要求如圖1所示。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)電解液組分提高LIBs的EEI高溫穩(wěn)定性是非常有必要的。

圖1 在寬溫度窗下工作的電池所需電解液的組成、性能和要求[19]Fig.1 Composition, performance and requirements of electrolytes required for a battery operating at a wide temperature window[19]

2.1 從電解質(zhì)鋰鹽角度改善高溫下界面穩(wěn)定性

鋰鹽是電解液重要組成部分，理想的鋰鹽應(yīng)該能夠在電解液中完全溶解和解離，溶劑化的Li+具有高的離子遷移以及高電壓和高溫下穩(wěn)定的性質(zhì)。電解質(zhì)鋰鹽的熱穩(wěn)定性是決定電池性能的重要參數(shù)之一，鋰鹽的分解產(chǎn)物可能影響電極表面反應(yīng)[20]。因此在高溫條件下，構(gòu)建穩(wěn)定的EEI膜是非常重要的一步。Geng等[21]認(rèn)為高溫下電池有較好循環(huán)性能的原因有兩點(diǎn)：(1)電解液自身的穩(wěn)定性；(2)通過(guò)鹽和溶劑的協(xié)同作用在電極表面形成有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合的SEI膜，進(jìn)而抑制了LIBs在運(yùn)行過(guò)程中界面副反應(yīng)。根據(jù)鋰鹽陰離子種類的不同，可以分為無(wú)機(jī)陰離子鋰鹽和有機(jī)陰離子鋰鹽兩類。

2.1.1 無(wú)機(jī)陰離子鋰鹽改善高溫下界面的穩(wěn)定性

LiPF6、LiAsF6、LiClO4、LiBF4等都是常見(jiàn)的無(wú)機(jī)鋰鹽。在LiPF6-EC/碳酸二甲酯(DMC)體系中，石墨負(fù)極表面的SEI膜分為兩層，內(nèi)層是密集的無(wú)機(jī)物組分，比如LiF，Li2CO3，LiOH，Li2O，LixPFy和LixPOyFz等，而外層主要是由烷基碳酸鋰、醇酸鋰和低聚物組成的有機(jī)物[22]，這種有機(jī)物在高溫下不穩(wěn)定會(huì)變成無(wú)機(jī)物[23]，并且有研究表明該類有機(jī)物不能承受高溫所帶來(lái)材料大的體積變化，導(dǎo)致在脫嵌鋰過(guò)程中SEI膜發(fā)生斷裂，使電極和電解液發(fā)生持續(xù)的副反應(yīng)。Parimalam等[24]研究了在55 ℃下SEI膜組分碳酸鋰(Li2CO3)、碳酸甲酯鋰(LMC)和碳酸乙酯鋰(LEDC)在LiPF6-DMC電解液中儲(chǔ)存48 h的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明LiPF6的存在顯著降低了Li2CO3的熱穩(wěn)定性。Li2CO3和LiPF6發(fā)生熱分解生成CO2、LiF和LiPO2F2；LMC和LEDC熱分解生成包括CO2、LiF、醚、磷酸鹽在內(nèi)的復(fù)雜混合物。這些形成的副產(chǎn)物和非導(dǎo)電化合物的存在增大了界面阻抗，從而導(dǎo)致界面在高溫下不穩(wěn)定[25]。另外，商業(yè)化的LiPF6存在熱穩(wěn)定性差和對(duì)水分敏感性的問(wèn)題，LiBF4與LiPF6相比具有更高的熱穩(wěn)定性，對(duì)水不敏感不易產(chǎn)生HF，所以經(jīng)常作為L(zhǎng)iPF6的替代品被研究。但LiBF4陰離子半徑小容易締合，因此在有機(jī)碳酸酯溶劑中的溶解度較低，電導(dǎo)率不高；而且LiBF4成膜性不好，與電極的相容性較差，通過(guò)與其他鋰鹽混合使用。

2.1.2 有機(jī)陰離子鋰鹽的選擇

有機(jī)鋰鹽通常都具有高的熱穩(wěn)定性。通過(guò)陰離子結(jié)構(gòu)修飾形成的LiFSI(雙氟磺酰亞銨鋰)和LiFSI-LiNO3也被用作鋰鹽，通過(guò)調(diào)節(jié)Li+的溶劑化結(jié)構(gòu)改變EEI膜的結(jié)構(gòu)和組分，可以形成更穩(wěn)定的EEI膜，從而增強(qiáng)LIBs的熱穩(wěn)定性。Zu等[26]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱穩(wěn)定的鋰鹽LiCF3SO3、LiTFSI(雙三氟甲磺酰亞胺鋰)和LiBOB(二草酸硼酸鋰)代替LiPF6和LiBF4時(shí)，形成由無(wú)機(jī)物CF3CF2Li、Li2C2O4、LixSOy、Li2S、Li3N、LiF和B2O3組成具有較高熱穩(wěn)定性的SEI膜，其分解溫度從60～80 ℃增加到110～135 ℃。結(jié)果表明在電解液中用雙有機(jī)鋰鹽體系不僅能夠改變界面化學(xué)，還能通過(guò)調(diào)節(jié)電極界面上的優(yōu)先分解的電解液組分構(gòu)筑穩(wěn)定的界面膜，從而提高電池的熱穩(wěn)定性。該現(xiàn)象說(shuō)明混合鋰鹽具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同效果好等特點(diǎn)，能夠滿足LIBs電解液在高溫范圍內(nèi)的應(yīng)用。Xu等[27]為了清除電解液中的水分，抑制高溫條件下LiPF6的水解和正極材料TM的溶解，引入4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑鋰(LiTDI)和LiPF6雙鹽體系以提高熱穩(wěn)定性。Chen等[28]研究Li/LiFePO4的半電池使用LiTFSIx-LiBOB(1-x)(x=0.5～0.7)為基礎(chǔ)的電解液，在60 ℃下循環(huán)1 000次以上，容量衰減小于5.8%。結(jié)果表明，與使用LiPF6基電解液的LiFePO4電池相比，使用LiTFSI-LiBOB基電解液電池表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性和與常溫下相似的循環(huán)性能和倍率性能。這主要是由于在LiTFSI基電解液中加入LiBOB可以形成較好的鈍化層保護(hù)正極材料，并且防止熱穩(wěn)定性高的LiTFSI基電解液對(duì)鋁集流體的嚴(yán)重腐蝕。

圖2 SEI膜的形成機(jī)理圖[20]Fig.2 Schematic illustrations of the formation of SEI film [20]

2.2 從電解質(zhì)鋰鹽濃度角度改善界面穩(wěn)定性

近幾年有研究表明通過(guò)調(diào)節(jié)鋰鹽濃度來(lái)調(diào)節(jié)電解液溶劑化結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變界面膜組成可使電池具有較寬的工作溫度。其中使用高濃度電解液將工作溫度擴(kuò)大到-20～100 ℃。研究表明高濃度電解液具有高熱穩(wěn)定性的溶劑化結(jié)構(gòu)，以及穩(wěn)固Li+在EEI膜傳輸，可以緩解了高溫下的各種挑戰(zhàn)。Doi等[29]通過(guò)研究以含有少量自由溶劑分子的高濃度電解液來(lái)解決高溫引起的問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)在50 ℃的工作條件下LiNi0.5Mn1.5-O4正極在飽和的7.25 mol/kg LiBF4-PC電解液體系中有好的循環(huán)性能，而在接近飽和的4.30 mol/kg LiPF6-PC中則循環(huán)性能差。并且由于LiBF4在PC中的溶解度高于LiPF6，7.25 mol/kg LiBF4-PC具有較好的抗氧化性能，所以正極材料可以在LiBF4-PC的電解液中有好的電化學(xué)性能。Wang等[7]研究NCM622/石墨全電池在4 mol/L LiN(SO2F)2-DMC電解液體系中的高溫性能，研究發(fā)現(xiàn)與稀釋后的電解液不同，4.0 mol/L LiN(SO2F)2-DMC電解液在25 ℃和100 ℃循環(huán)后，石墨電極的化學(xué)組成和表面形貌基本保持不變，表明電極電解液界面相穩(wěn)定。高濃度電解液具有優(yōu)異電化學(xué)性能主要是由于：(1)鹽衍生的SEI由于不穩(wěn)定有機(jī)組分含量較低而具有較好的熱穩(wěn)定性[30]；(2)高濃度電解液的還原產(chǎn)物在較寬的溫度范圍內(nèi)成分和形貌變化不大，有利于SEI在任何溫度下的原位修復(fù)；(3)高濃度電解液本身具有很好的熱穩(wěn)定性，進(jìn)一步在高溫下穩(wěn)定了EEI。高濃度和常規(guī)電解液體系在不同成膜電位下充電過(guò)程中電極表面組分的對(duì)比圖如圖3所示。

圖3 不同成膜電位下不同電解液充電過(guò)程中電極表面示意圖[31]Fig.3 Schematic diagram of the electrode surface of different electrolytes at different film-forming potentials during the charging process [31]

2.3 從電解液溶劑角度改善界面穩(wěn)定性

各種溶劑的分解產(chǎn)物取決于溶劑本身的性質(zhì)，比如：反應(yīng)電位、熔點(diǎn)、介電常數(shù)和極性等。常見(jiàn)有機(jī)溶劑的氧化還原電位及熔點(diǎn)如表1所示。

表1 常見(jiàn)有機(jī)溶劑的氧化還原電位及熔點(diǎn)Table 1 Redox potential and melting point of common organic solvents

一般使用混合溶劑來(lái)配制電解液，因?yàn)榛旌先軇┛梢詢?yōu)勢(shì)互補(bǔ)使電池性能達(dá)到最佳水平。為了讓電池在高溫下性能達(dá)到最佳，共溶劑的作用機(jī)理被重點(diǎn)研究。Zheng等[32]利用乙二腈(AND)分子控制溶劑和鋰鹽之間的競(jìng)爭(zhēng)性分解過(guò)程，開(kāi)發(fā)了一種新型寬溫電解液體系。在含有LiTFSI和LiODFB(雙氟草酸硼酸鋰)雙鹽的ADN/EC共溶劑電解液中，AND分子抑制EC溶劑的過(guò)度分解從而促進(jìn)穩(wěn)定且含有無(wú)機(jī)組分的EEI膜生成，使電池的高溫性能具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性。Zheng等[33]在1.0 mol/L LiFSI-0.1 mol/L LiNO3-DME-FEC(氟代碳酸乙烯酯)-AND電解液體系中進(jìn)行溶劑化結(jié)構(gòu)調(diào)控，該體系獨(dú)特的溶劑化結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了穩(wěn)定富含無(wú)機(jī)組分的CEI膜，抑制在高溫環(huán)境下電解液的持續(xù)分解和鋰枝晶的過(guò)度生長(zhǎng)。

2.4 從電解液添加劑角度改善界面穩(wěn)定性

使用少量的電解液添加劑被認(rèn)為是提高LIBs性能最有效、最經(jīng)濟(jì)、最可擴(kuò)展的方法，是調(diào)整EEI膜組分的一種簡(jiǎn)單方法。

2.4.1 成膜添加劑

傳統(tǒng)的成膜添加劑有碳酸亞乙烯酯(VC)、FEC和亞硫酸乙二醇酯(ES)等。作為成膜添加劑要有以下3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：高電極穩(wěn)定性，形成的界面層的高熱穩(wěn)定性，以及全電池良好的循環(huán)性能。Lim等[34]研究雙功能性添加劑三乙醇胺硼酸添加劑(TEAB)在富鎳正極材料NCM811表面構(gòu)建穩(wěn)定的CEI膜，實(shí)驗(yàn)證明加入0.1%的TEAB循環(huán)性能從32.0%到63.2%顯著提高，在高溫下循環(huán)100次后有穩(wěn)定的容量保持率。其中硼酸鹽的電化學(xué)分解可以在正極生成均勻的CEI膜，而乙醇胺基團(tuán)則可以通過(guò)化學(xué)酸堿反應(yīng)捕捉酸性的H+，從而提高電池中B與F-的結(jié)合性能，進(jìn)而增加了NCM811正極的界面穩(wěn)定性。所以雙功能性添加劑TEAB不僅抑制了電解液的分解而且抑制TM的溶出。Liu等[35]為了解決LiMn2O4正極材料容量衰減的問(wèn)題，在1 mol/L LiPF6-EC/DMC中加入0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 三(三甲基硅烷基)硼酸(TMSB)，LiMn2O4/Li電池在室溫和55 ℃下容量保持率均有提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電池循環(huán)性能提高是因?yàn)門MSB添加劑的加入在電極表面生成一層由MnxOy、Li2CO3和LiF等無(wú)機(jī)物質(zhì)組成的CEI膜從而增強(qiáng)其高溫穩(wěn)定性。Park等[36]研究在55 ℃條件下的NMC811/石墨電池中，將LiDFOB作為添加劑加入到LiFSI電解液中，生成含有Al2O3、Al-F和B-O組分的表面層能夠減緩Al集流體的腐蝕速率，富含硼、氟和碳酸鹽類無(wú)機(jī)化合物界面膜的形成可以改善NMC811/石墨電池的電化學(xué)性能。Zhou等[37]研究發(fā)現(xiàn)加入4 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù))FEC添加劑的LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)/Li電池表現(xiàn)出最佳的倍率性能，即使在5 C時(shí)也能保持76%的容量。隨著FEC的加入，LNMO/Li電池的高溫循環(huán)性能得到了改善，這是因?yàn)镕EC分解產(chǎn)物豐富，形成了穩(wěn)定的CEI膜。這說(shuō)明適當(dāng)?shù)腇EC添加劑不僅改變了電解液的離子結(jié)構(gòu)，而且還參與了界面反應(yīng)，形成了較好的CEI膜，抑制TM的溶解，最終提高了LNMO電池的高溫性能。

2.4.2 功能添加劑

目前商業(yè)化的LIBs仍然使用具有揮發(fā)性的碳酸酯類溶劑，在高溫下?lián)]發(fā)變成氣體積聚在電池殼內(nèi)容易發(fā)生爆炸和燃燒。為了提高電池在高溫下的熱穩(wěn)定性，可以在電解液中加入阻燃添加劑使可燃電解液變成難燃或不燃。從而避免電池在過(guò)熱條件下發(fā)生燃燒或爆炸。磷酸三乙酯(TEP)是常用的阻燃劑，Jia等[38]使用TEP得到1.2 mol/L LiFSI-TEP/FEC/2，2，2-三氟乙醚(BTFE)阻燃局部高濃度電解液，將其應(yīng)用于硅碳負(fù)極材料中，由于有充足的TEP，形成了局部高度配位的Li+-TEP結(jié)構(gòu)；而且發(fā)現(xiàn)有FEC的存在可以抑制TEP溶劑和LiFSI鋰鹽的分解，形成穩(wěn)健的富含LiF的SEI膜，能夠適應(yīng)硅的體積變化，穩(wěn)定硅碳電極的結(jié)構(gòu)完整性，從而使得硅碳負(fù)極材料的電池有好的高溫性能。電解液在高溫下易分解生成HF，導(dǎo)致鋰離子電池在充放電過(guò)程中形成的EEI膜不穩(wěn)定，為了抑制EEI膜的腐蝕除酸除水添加劑受到了廣泛關(guān)注。Deng等[39]通過(guò)將二苯基二甲氧基硅烷(DPDMS)加入到1 mol/L LiPF6-EC/EMC/DMC(1∶1∶1，%(體積分?jǐn)?shù)))中形成多功能的官能團(tuán)，發(fā)現(xiàn)Li/NCM622半電池在55 ℃下循環(huán)200次后容量保持率為93.3%，電池的極化和阻抗大大降低。在高溫儲(chǔ)存試驗(yàn)中，電解液在儲(chǔ)存21天后保持穩(wěn)定的pH值。實(shí)驗(yàn)表明，加入的DPDMS具有B-O官能團(tuán)，B對(duì)F高的親和力可以清除H2O和HF從而達(dá)到修飾CEI膜的作用[40]。Wu等[41]將七甲基二硅氮烷(HMDS)加入到LiPF6基電解液體系中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明HMDS加入可以提高LMO/Li電池在30 ℃的電化學(xué)性能和60 ℃的存儲(chǔ)性能。說(shuō)明HMDS會(huì)與電解液中的HF立即反應(yīng)形成不易分解的鹽化合物并且參與CEI膜的形成，同時(shí)過(guò)量的HMDS中氮的孤對(duì)核心與PF5形成弱路易斯酸，削弱了PF5的活性從而抑制溶劑的分解，降低了電解液中H2O和HF的含量；并且HMDS還可以抑制了Mn的溶解，有助于穩(wěn)定尖晶石結(jié)構(gòu)，提高材料高溫儲(chǔ)存性能。

3 結(jié) 語(yǔ)

電極/電解液界面穩(wěn)定性對(duì)于LIBs的循環(huán)性能和安全性能都至關(guān)重要。因此在電極表面構(gòu)建優(yōu)異的EEI膜對(duì)于提高電池性能具有重要意義。研究表明影響LIBs高溫性能的因素有：界面膜的影響；電解液與電極之間發(fā)生反應(yīng)；電解液自身發(fā)生分解；正極材料發(fā)生分解等。也就是說(shuō)，高溫環(huán)境下快速的離子遷移和電化學(xué)反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致電解液和EEI膜持續(xù)分解，從而引起更劇烈的放熱副反應(yīng)使電極材料體積膨脹和收縮，進(jìn)而影響LIBs的高溫性能。電解液作為直接影響EEI化學(xué)組成和機(jī)械性能的主要因素，其在高溫下的穩(wěn)定性對(duì)電池體系的穩(wěn)定有著重要影響。為了讓LIBs在高溫下的應(yīng)用不受限制，簡(jiǎn)單低成本的方法是對(duì)電解液組分調(diào)整，通過(guò)優(yōu)化電解液組分，了解了電解液組分中鋰鹽、溶劑和添加劑對(duì)液體電解液的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性的影響，進(jìn)而通過(guò)構(gòu)建穩(wěn)定的EEI膜以獲得高熱穩(wěn)定性的LIBs。因此，在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上在正負(fù)極表面通過(guò)調(diào)節(jié)電解液溶劑化結(jié)構(gòu)或人工構(gòu)筑富含無(wú)機(jī)組分(如LiF、Li3N、Li2O等)和在高電壓和高溫下穩(wěn)定存在的界面膜是未來(lái)改善LIBs高溫性能的重點(diǎn)研究方向。