锂离子电池耐高温性能的提升方法

不管是哪种形状的电池，温度对其的影响都不可小觑。温度不同，将影响锂电池的安全、寿命、功能、性能等，尤其是在高温的环境下，电池性能将会受到更大的影响。那锂离子电池耐高温性能的提升方法有哪些呢？

（1）正极材料的改进

针对锂电池高温下循环性能较差的现象，可以通过对正极材料改性，从而改善其高温循环性能，目前对于正极的材料改性主要有体相掺杂，表面修饰等。

体相掺杂包括阳离子掺杂、阴离子掺杂、复合掺杂等。阳离子掺杂主要针对锰酸锂材料，通过掺入低价的阳离子后，Mn元素在晶体中被部分取代，使其平均价态升高，晶格常数减小，从而减少了锰溶解；另一方面，取代阳离子与氧之间的键强度高于锰离子与氧之间的键强度，从而使其结构更稳定，抑制了Jahn-Teller效应的发生。常用的掺杂阳离子元素有Al、Mg、Fe、Ni等。阴离子掺杂主要包括F，Cr等，利用这些电负性较大的阴离子部分取代氧离子，从而提高材料的稳定性。复合掺杂则是掺杂多种阳离子和阴离子。

体相掺杂的方法可以一定程度上改善电池的循环性能，但是会造成锂离子电池初始容量的下降，目前还未找到最理想的掺杂方法。

表面修饰的方法可以减少材料与电解液的直接接触并减小材料的比表面积，从而减少了金属离子的溶解。较常用的方法是利用金属氧化物、金属氟化物及较稳定的正极材料等对材料进行包覆。

（2）电解液的改进

对于电解液的改进主要是通过改变导电盐，使用添加剂等方法来改善其循环性能。

正极材料溶解的原因是由于电解液中存在HF，那么减少HF的产生，则可以防止正极材料的溶解。正常，可以通过使用LiBOB锂盐，减少HF产生，降低金属铁的溶出，从而提高了磷酸铁锂电池的高温循环性能；采用LiC104导电盐和LiBF4与LiBOB混合导电盐，也可改善了磷酸铁锂电池的高温性能。此外，还可以采用有机硅如硅烷等除水添加剂，减少HF的生成。

除了防止正极金属离子的溶出外，也需要减少电解液中金属离子在石墨表面的沉积。研究表明可以用添加剂的方式，添加剂抑制金属离子在石墨表面沉积有两种途径，一是在负极表面形成致密的钝化膜，从而阻碍金属离子与石墨电极的接触，进而减少了金属离子的沉积；另一种是通过将金属离子束缚在电解液中，从而抑制了金属离子的沉积。

（3）新型粘结剂

粘结剂是锂离子电池极片的重要组成部分，对于电池的性能有显着的影响。使用CMC粘结剂极片的性能，与PVDF粘结剂相比，使用CMC粘结剂的锂离子电池显示出更好的循环性能和倍率性能。

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