重点任务1: 低温/高电压用电解液的结构设计及制备

普通锂离子电池低温性能差，在极寒条件(-40 ℃以下)几乎无法充放电。为此，亟需开发出功率密度高、低温放电性能优异的新型锂离子电池。锂电池低温性能主要与电解液的低温导电能力、锂离子在活性电极材料中的扩散能力、电极界面性质有关。锂离子电池低温性能差的原因主要有以下几个方面：低温下电解液的黏度增大，甚至部分变为凝固态，致使离子电导率显著降低；低温下电解液与负极、隔膜的相容性变差，影响锂离子的正常传输；低温下锂离子在活性电极材料内部的扩散能力下降，电荷转移阻抗显著增大；低温下负极易析锂，析出的锂易与电解液反应，其产物沉积导致电极-电解质界面膜（SEI）厚度增加。

此外，随着纯电动汽车、混合动力汽车及便携式储能设备等对锂离子电池容量要求的不断提高，人们期待研发具有更高能量密度、功率密度的锂离子电池来实现长久续航及储能。高工作电压化是提高锂离子电池能量密度的方法之一。但传统电解液通常在工作电压大于4.5 V时，会发生分解因为它们的氧化电位较低，高电压下会发生氧化分解，所以会使得锂离子电池性能降低。常规电解液已不能满足高电压锂离子电池的需求，因此开发高电压电解液至关重要。

针对上述问题，通过对传统电解液进行改性或合成开发新型结构电解液（如离子液体），将系统研究添加剂化学结构和用量，以及新型电解液化学结构对其离子电导率、电极-电解质界面形成薄且致密的SEI膜和耐氧化性等影响规律。基于上述最佳配方组成、工艺流程和工艺条件，建设高性能电解液工业化生产线，确定最佳工艺条件和操作规范，对产品性能进行全面检测。

重点任务2:  固态电池电解质的结构设计及制备

随着经济的发展和文明的进步，人类对于能源的依赖越来越偏向于可持续、环境友好的新能源体系。在这其中,锂离子电池由于其能量密度高、输出电压高、循环寿命长、自放电率低等优点,在便携式电子设备、移动通讯等领域获得广泛应用,并被认为最有希望成为电动汽车的动力电池。使用聚合物电解质可以避免传统液态锂离子电池的漏液问题,提高电池的安全性能和能量密度,并可实现电池的薄型化、轻便化和形状可变。但是，主流电极材料也是固态物质。由于两种固态物质之间的接触几乎不可能像固-液接触那样充分，目前使用固态电解质的电池难以实现良好的电极-电解质接触，此外，现有固态电解质存在机械稳定性和离子电导率难以同时优化的矛盾问题，这些问题大大限制了固态储能电芯研究和发展。

针对上述问题，通过优化固态电解质化学结构和成型工艺，提高其离子电导率和机械稳定性，并减少电极与电解质之间界面电阻。包括通过乳液聚合制备表面改性的纳米粒子及添加具有特殊形貌的纳米填料来制备有机-无机复合聚合物电解质实现其功能优化；通过微波辅助崩解发泡技术制备微孔聚合物电解质；将微孔聚合物电解质与有机-无机复合聚合物电解质相结合,通过填料的引入在聚合物膜中构建微孔结构，从而达到两者功能的复合。