Концентрированные электролиты расширяют диапазон рабочих температур литий-ионных аккумуляторов

Рабочие температуры коммерческих литий-ионных аккумуляторов (LIB) обычно ограничены узким диапазоном от −20 до 55 °C, поскольку электролит состоит из легколетучих и легковоспламеняющихся органических растворителей и термически нестабильных солей. В настоящей работе предложено использовать концентрированные электролиты для расширения диапазона рабочих температур от −20 до 100 °C. Показано, что электролит на основе LiN(SO2F)2 в диметилкарбонате с концентрацией 4,0 моль·л−1 обеспечивает стабильное циклирование при заряде и разряде графитового анода, высокоемкостного катода LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 и соответствующего полноэлементного аккумулятора в широком диапазоне температур от −20 до 100 °C. Это обусловлено высокотермически стабильной сольватационной структурой концентрированного электролита, а также формируемой им прочной пассивирующей межфазной границей, проводящей ионы Li+, что смягчает различные проблемы при высоких температурах. Данная работа демонстрирует перспективность разработки безопасных литий-ионных аккумуляторов без применения громоздких и тяжелых систем терморегулирования, что позволяет существенно повысить общую удельную энергию.