航空航天工業(yè)中的衛星和月球車(chē)等儀器設備對鋰離子電池的依靠性很強。太空或火星外表的極低溫度會(huì )影響電池的放電特性，下降電池的可用作業(yè)容量。鑒于此，人們研討了各種溶劑、助溶劑、添加劑和鹽，以微調電解質(zhì)的導電性、溶劑化和固體電解質(zhì)界面構成參數。研討了幾種不同的電阻現象，以精確地確認低溫充放電過(guò)程中的最大約束過(guò)程。為了不依靠外部加熱部件完成低溫功能，需求更長(cháng)的壽數以及對化學(xué)物質(zhì)的自我依靠。因為火星勘探車(chē)裝備了更多的儀器，對儲能有更大的需求，因而需求選用下一代鋰離子化學(xué)新資料以添加可用容量。為了完成這些方針，在低溫下為鋰金屬和硅陽(yáng)極等高容量資料量身定做電解液是燃眉之急。本文總述了近幾十年來(lái)鋰離子電池低溫功能電解液的研討進(jìn)展。

　　從數碼相機、手機、筆記本電腦、電動(dòng)工具，到電動(dòng)乘用車(chē)和重型貨車(chē)，鋰離子電池現已關(guān)系到咱們日常日子的方方面面。這些運用推動(dòng)鋰離子電池朝著(zhù)更高的作業(yè)電壓、能量和功率密度，以及更長(cháng)的壽數和更低的本錢(qián)開(kāi)展bat365，這些特性現已使它們優(yōu)于常用的堿性電池。雖然鋰離子電池現已在多種場(chǎng)合得到運用，但化學(xué)依然約束了它們在某些范疇的實(shí)踐運用，例如較冷氣候下的電動(dòng)汽車(chē)和航空航天等范疇。鋰離子電池通常在較低溫度下功能欠安，需求熱辦理系統堅持杰出的作業(yè)溫度。

　　在較低溫度下運用鋰離子電池時(shí)遇到的首要問(wèn)題包括：整個(gè)電解液的傳輸動(dòng)力學(xué)較慢，電極外表的外表膜不穩定，阻抗添加，以及陽(yáng)極上鍍鋰。電化學(xué)阻抗譜(EIS)標明鋰嵌入電極是一個(gè)重要的限速過(guò)程。固體-電解液界面(SEI)的電導率和厚度等特性決議了鋰在碳陽(yáng)極中的嵌入/脫嵌動(dòng)力學(xué)，而SEI的構成又受電解液組成的影響。因而，改進(jìn)電解液化學(xué)性質(zhì)(以進(jìn)步SEI的穩定性)或對正極資料進(jìn)行改性一直是進(jìn)步鋰離子電池低溫功能的首要研討要點(diǎn)。

　　本文首要介紹了二元、三元和四元電解液的規劃開(kāi)發(fā)。沒(méi)有一種單一的電解液包括一切所需的物理性質(zhì)，組合各種碳酸鹽是取得杰出的溶劑質(zhì)量以完成低溫功能的僅有途徑。在二元溶液之后，三元和四元溶液已被證明是高度可調的，并有利于完成杰出的低溫功能。Smart等人在1999年噴氣推動(dòng)實(shí)驗室的研討標明，EC+DEC+DMC(1：1：1)三元系統的電導率在?40°C時(shí)仍高于兩種二元溶液的電導率，這轉化為更高的速率功能和更低的電池阻抗。功能數據標明，三元電解液系統的低溫行為能夠在溫度低至?20°C的鋰離子電池中得到充沛利用。

　　雖然三元電解質(zhì)系統顯示出比二元電解質(zhì)系統優(yōu)勝的離子電導率、動(dòng)力學(xué)和功能，但高EC含量因為其高粘度和熔點(diǎn)，依然會(huì )阻止離子搬遷。除了低EC含量以外，考慮四元電解液系統的另一個(gè)原因是多組分系統的溶劑化效應。很多的溶劑分子類(lèi)型發(fā)生更多的溶劑擺放，導致更強的無(wú)序度、更低的粘度和更高的離子傳導性。

　　接下來(lái)介紹了酯類(lèi)共溶劑類(lèi)型的電解液。雖然全碳酸鹽基電解質(zhì)的長(cháng)處有助于促進(jìn)鋰離子電池在低溫下的運用，并具有滿(mǎn)足的放電容量和速率，但事實(shí)證明，在?30°C以下的溫度中這些功能無(wú)法確保。與有機碳酸鹽比較，有機酯體現出較低的熔點(diǎn)和較高的離子電導率。因為幾種酯的熔點(diǎn)遠低于?70°C，參加這些助溶劑應該會(huì )改進(jìn)循環(huán)功能和動(dòng)力學(xué)。有機酯已成為鋰離子電池在?40°C及以下溫度中完成杰出功能的首選助溶劑。在挑選助溶劑時(shí)，應考慮與碳酸鹽的相容性和鋰鹽的充沛溶劑化。

　　然后評論了用于噴氣推動(dòng)實(shí)驗室火星使命的低溫鋰離子化學(xué)。在曩昔的二十年里，大多數與低溫鋰離子電池電解液有關(guān)的研討都是由帕薩迪納的噴氣推動(dòng)實(shí)驗室進(jìn)行的。跟著(zhù)特定能量需求和低溫操作需求的改變，需求新的電池化學(xué)來(lái)替代運用三元MP電解質(zhì)的舊“傳統”化學(xué)。文章總述了用于火星使命的低溫鋰離子電池電解液的更新迭代。

　　(a)放電能量(Wh/kg)；(b)鋰離子電池在?25°C下的放電容量(Ah)，在35°C循環(huán)前后；(電池在?25°C下充電和放電)

　　最終簡(jiǎn)略介紹了用于進(jìn)步鋰離子電池低溫功能的電解液添加劑，將運用鋰金屬氧化物和石墨電極的傳統鋰離子電池拓寬為低溫金屬鋰電池電解液規劃，比方鋰金屬/硅電池，也被稱(chēng)為鋰金屬電池(LMB)，因為硅和鋰金屬的極高理論容量分別為4200mAh/g和3800mAh/g，因而這種電池是現在最受歡迎的。文章總述了用于金屬鋰電池的電解液系統與開(kāi)展進(jìn)程。

　　人們正在探究不同類(lèi)型的電解液以及原位調理固體電解質(zhì)界面(SEI)構成，以開(kāi)發(fā)在廣泛溫度范圍內體現杰出的鋰金屬電池。低溫鋰電池電解液開(kāi)展的時(shí)間線(xiàn)所示。