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　　3月31日，記者從中國科學(xue)院青島生物(wu)能源與過程研究所獲悉，該研究所先進儲能材料與技術研究組在(zai)武(wu)建飛研究員的帶領下，近(jin)期在(zai)高(gao)電壓電解液體(ti)系(xi)開(kai)發應用方面取得關(guan)鍵性進展，相關(guan)研究成果近(jin)日發表于國際期刊《化(hua)學(xue)工程雜志》。

　　據介紹，當前鋰離子電池由于其出色的電化學性能已經廣泛應用于電動汽車，正極材料是影響鋰離子電池性能的關鍵因素之一，使用高比能正極材料(如NCM811)以及提高電池工作電壓(>4.2V)是獲得更高能量密度的最有效途徑。然而，傳統的碳酸酯基電解液無法適配高壓電池體系，同時三元正極材料在高電壓下發生各種副反應，最終導致體系劣化、容量衰減。

　　記者了(le)解到，該研究(jiu)團隊(dui)開發(fa)了(le)一種(zhong)新(xin)型的(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)氟化電解液體系，將NCM811正(zheng)極(ji)材(cai)料的(de)(de)(de)工作電壓(ya)從(cong)4.2V突破性(xing)地提高(gao)到4.6V，拓展了(le)三(san)元體系的(de)(de)(de)使用上限和應用范圍，解決(jue)了(le)兩個(ge)重(zhong)要問題：極(ji)大提高(gao)了(le)高(gao)鎳三(san)元正(zheng)極(ji)體系的(de)(de)(de)比容量和工作電壓(ya)，抑制NCM811正(zheng)極(ji)在高(gao)電壓(ya)下的(de)(de)(de)結構相變、過渡(du)金屬離子(zi)溶出以及二次粒子(zi)的(de)(de)(de)開裂，降低了(le)極(ji)化，從(cong)而提高(gao)體系的(de)(de)(de)能(neng)量密度和循環(huan)性(xing)能(neng)。構建了(le)穩定(ding)的(de)(de)(de)CEI和SEI，實現高(gao)負載量高(gao)鎳三(san)元體系電池(chi)在高(gao)電壓(ya)下的(de)(de)(de)可逆穩定(ding)循環(huan)。

　　武建飛介紹，通過密度泛函理論(DFT)計算系統闡述了該高壓電池體系性能提升的原因。氟取代基(-F)具有很強的吸電子作用，降低了溶劑的最高被占據分子軌道(HOMO)，從而提高了電解液的氧化電位。通過在正極表面形成了薄而均勻的富B和富F的無機電解質界面，減少了二次粒子的開裂從而縮小正極和電解液之間的接觸面積，極大地抑制了電接觸不良、副反應以及過渡金屬離子溶出，從而突破了高鎳三元正極在高電壓下容量衰減嚴重等障礙，為設計開發高能量密度鋰離子電池提供了新的思路和途徑。

　　來源：科技日報(如有侵權，歡迎聯系刪除(chu))