提升鋰離子電池性能的方法

目前商用鋰離子電池所用的石墨負極在低溫條件下的實際容量較低。硬碳具有良好低溫儲鋰能力，可以有效改善電池的低溫性能。然而在電池化成過程中，硬碳負極界面形成的固態(tài)電極/電解質(zhì)界面膜會不可逆的消耗Li+，從而降低電池的實際容量和比能量。

石墨中引入鹵素轉(zhuǎn)換插層化學(xué)，創(chuàng)新研發(fā)復(fù)合電極，并將這一陰極與鈍化石墨陽極相結(jié)合，打造出能達到4V的鋰離子水系全電池，能量密度為460Wh/kg，庫侖效率約為100%。電池基于負離子轉(zhuǎn)換-插層機制，結(jié)合高能量密度的轉(zhuǎn)換反應(yīng)，具有插層的優(yōu)良可逆性，提高水系電池的安全性。

鋰離子電池電解液中的溶劑混合物，包括一種溶解的鋰鹽，以及有機添加劑。可以新增硅負極的表面和整體穩(wěn)定性，改善長期循環(huán)和使用壽命。這種新型化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，具有可伸縮性，與現(xiàn)有電池技術(shù)完全兼容。

具有超高容量的鋰離子電池有機正極材料環(huán)己六酮，放電比容量可達902mAhg-1。此外，由于環(huán)己六酮在高極性的離子液體中的溶解度較低，使得其在離子液體基的電解液中具有較好的循環(huán)性能，組裝的電池體現(xiàn)高容量和長循環(huán)壽命等特點。

鋰離子電池內(nèi)部的液體電解質(zhì)高度易燃，存在短路、起火風(fēng)險，但5至10納米的氮化硼納米膜即可用作保護層，從而隔絕金屬鋰和電解質(zhì)之間的電接觸，氮化硼納米膜在化學(xué)上和機械上又對鋰穩(wěn)定，電子絕緣水平高，所以其可在較大程度上提高鋰離子電池安全性。