实现阻燃固体电解质…有望改善电动汽车冬季性能衰减
大邱庆北科学技术院（DGIST）研究团队开发出一种新型固体电解质技术，可在零下低温环境中稳定运行，同时降低起火风险，用于下一代电池。该技术有望同时改善电动汽车电池在冬季的性能衰减和火灾风险，备受关注。
（左上）通过高分子电解质与含氟添加剂的相互作用，在低温下提高锂离子迁移率原理示意图。（左下）含氟添加剂稳定高分子结构，从而在高电压环境下减少电解质分解的概念图。（右）同时提升阻燃性和低温性能的锂金属固态电池结构及工作原理示意图。研究团队供图
View original imageDGIST于7日表示，由能源环境研究部首席研究员Kim Jaehyun带领的研究团队，开发出一种在低温下仍能保持高性能的锂金属电池用高分子固体电解质。本次研究与成均馆大学教授Lee Sanguk团队、庆北大学教授Jeon Sangeun共同开展，研究成果已发表在国际学术期刊《Energy Storage Materials》上。
锂金属电池相比传统锂离子电池具有更高的能量密度，被视为下一代电池，但在使用液体电解质时，电池内部会生成锂枝晶（dendrite），从而带来起火风险和寿命衰减问题。为解决这一问题，学界持续开展固体电解质研究，但现有的高分子基固体电解质在低温下性能急剧下降，并且在高电压环境下稳定性不足。
研究团队利用含氟添加剂，开发出一种在低温下不易冻结、且不易燃烧的新型固体电解质结构，从而改善了上述问题。其核心在于通过稳定高分子结构，提高锂离子迁移率，使电池在低温下也能稳定运行。
实测结果显示，该电解质在零下20摄氏度以下仍保持较高的离子电导率，并能抑制锂枝晶生长，从而提升了电池寿命特性。尤其是其阻燃特性被证实可降低起火风险。
研究团队还表示，通过应用在电池单体内部原位形成高分子的工艺，验证了其与现有液态电池制造工艺的兼容性。舆论认为，今后经过进一步的安全性验证后，有望实现实际电池的商业化应用。
首席研究员Kim Jaehyun表示：“本研究开发的高分子固体电解质技术，能够在低温环境中稳定运行，并同时确保安全性”，并称“有望成为开发下一代高能量密度电池的基础技术”。
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