梁君飞，李艳梅，袁浩，王莹毓，吴勇明，王华，*

（1.中北大学能源动力工程学院，太原 030051； 2.北京航空航天大学化学学院，北京 100083；3.上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室，上海 200245）

储能器件是推动国家信息化发展和现代化进程的重要基石，其中锂离子电池（Lithium-Ion Battery，LIB）因具有高能量密度、长循环寿命和轻质便携等优点，被广泛应用于便携式电子设备、交通运输、航空航天等重要领域。随着信息化与军事现代化建设的快速发展，具有重要科研探索与军事战略意义的高寒地区、两极地区以及高空和太空等区域对电池的需求正日益增加［1］。但上述地区均具有气温较低的特点。例如，海拔3000 m以上的高原地区年平均气温在0℃以下；在信息化战争中具有重要战略地位的近太空（海拔为20～100 km）温度在0～100℃之间［2-4］。然而，商业化LIB的工作温度普遍在0～45℃之间，且其电化学性能受低温影响非常严重，故传统LIB不能满足人们在上述低温环境地区对能量储存及释放的需求［5］。因此，研发在低温环境下具有高能量密度、高安全性和高稳定性的LIB具有重要的基础研究和实际应用意义［6］。

近年来，人们对低温LIB的研究取得了一定的进展［7-10］，但实现LIB在低温环境下保持优良的电化学性能仍然面临理论与技术上的巨大挑战：电池在低温环境下的失效机制尚不完全清晰；低温条件下锂离子（Li＋）在电极间的传递机制尚不十分明确；低温电极材料及电解液体系的开发不成熟等。上述问题得以解决是开发低温下高性能LIB的必经之路。……