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磷酸铁锂电池因成本低、高稳定性,成为手机和纯电动汽车、混合动力汽车领域最具有前景的电源。由于磷酸铁锂的本征电导率低和锂离子在固相扩散系数低,在低温运行时性能较差。改善磷酸铁锂电池低温性能的方法除了和正负极材料有关外,还有一个重要的方向——电解液。本文从电解液的溶剂和添加剂着手,对LiFePO4/Li和MCMB/Li半电池常温和低温的容量发挥、循环周期、倍率性能影响进行考察。采用的溶剂有氟代碳酸乙烯酯(FEC)和乙酸乙酯(EA),添加剂为γ-丁内酯(GBL)。通过电化学测试分析LiFePO4/Li和MCMB/Li半电池低温性能变差的原因,并通过SEM和傅里叶红外分析对负极表面膜进行分析。结论如下：(1)加入新的溶剂FEC,可以降低电解液的粘度,提高电解液的低温电导率,且电池性能与加入的量有关。FEC的体积分数为25%时,电解液在-40～25℃的电导率最高。-40℃时LiFePO4/Li半电池的O.1C放电比容量为71.7mAh/g.0℃时MCMB/Li半电池的0.1C放电比容量为250.6mAh/g。将溶剂EA作为电解液共溶剂,EA的体积分数为60%时可以获得-40～25℃最佳电池的性能,-40℃时LiFePO4/Li半电池的0.1C放电比容量为86mAh/g、0℃时MCMB/Li半电池的0.1C放电比容量为177.6mAh/g。(2)低温下LiFePO4/Li和MCMB/Li半电池的性能主要受到电荷转移阻抗的影响,低温时电池的极化严重,放电平台降低,电池在放电之前到达截止电压,无法正常放电。加入混合共溶剂后,-40℃时电池的极化降低,电解液的界面电阻减小1倍、电荷转移电阻减小了3～4倍多。加入新的溶剂后,负极半电池的充电电压升高。(3)加入共溶剂FEC和EA后,降低了EC和PC在电解液中的比例,有利于形成致密、稳定且阻抗性低的SEI膜,均匀的覆盖在负极表面,减小电池的阻抗。(4)在优化溶剂的基础上,加入3.0%GBL作为添加剂,电解液-40℃的电导率为2.875mS·cm-1。正极半电池的常温放电比容量增大,在-20℃、-40℃的容量保持率为86.2%、60%。负极半电池0℃以上的容量均有明显提高,但是在-40℃的容量保持率仍然较低,主要原因是低温时电池受到的极化和阻抗限制。加入GBL促进负极表面低阻抗膜的形成,降低电池的极化,增大膜的导电性。