中國儲能網(wǎng)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(chǎn)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(chǎn)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(shù)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
