电池内部短路：锂金属枝晶的生长会导致负极与正极之间的直接短路，进而损害电池的正常工作。这种短路会导致电池发热、容量损失甚至发生燃烧、爆炸等严重安全问题。

电解液耗尽：锂金属枝晶的生长会导致锂离子在电池中的不可逆损失，使电解液中的锂离子耗尽。这将导致电池容量衰减、循环寿命降低，进而影响电池的可靠性和使用寿命。

安全性降低：锂金属枝晶的生长会增加电池的热量产生和热失控的风险。锂金属枝晶与电极或电解液的不稳定相互作用可能导致电池的温度升高，进而引发电池的过热、燃烧或爆炸等严重安全事故。

电池循环寿命降低：锂金属枝晶的生长会导致电池在充放电循环过程中的容量衰减加速。枝晶的形成和扩展会破坏电池内部结构，使得电池的循环寿命显著降低。

二、解决策略

添加抑制锂金属枝晶生长的添加剂是一种常见的策略，用于改善锂离子电池在低温环境下的性能和安全性。这些添加剂能够调节电解液的化学特性，抑制锂金属的枝晶生长，从而减少电池内部的枝晶短路和安全风险。本文将详细讨论几种常见的添加剂及其作用机制。

锂盐添加剂是一种常见的抑制锂金属枝晶生长的添加剂。常用的锂盐添加剂包括氟化锂（LiF）、硼酸锂（LiBOB）和硫酸锂（Li2SO4）等。这些添加剂可以通过以下机制抑制枝晶生长：

形成稳定的固态电解质界面（SEI）：锂盐添加剂可以在负极表面形成稳定的固态电解质界面层，阻止锂金属与电解液直接接触，减少枝晶的形成。

调节电解液的化学特性：锂盐添加剂可以调节电解液的溶解度、离子迁移速率等化学特性，从而降低枝晶的形成倾向。

聚合物添加剂是另一类常用的抑制锂金属枝晶生长的添加剂。常见的聚合物添加剂包括聚乙烯氧化物（PEO）、聚丙烯腈（PAN）和聚丙烯酸（PAA）等。这些添加剂能够通过以下机制

形成聚合物锂离子传导层：聚合物添加剂可以在负极表面形成锂离子传导层，限制锂金属的枝晶生长。这种聚合物层能够提供更均匀的锂沉积界面，减少枝晶的形成。

调节电解液的粘度和离子迁移速率：聚合物添加剂可以增加电解液的粘度，降低离子的迁移速率，从而减少锂金属枝晶的形成。

除了单一的添加剂，研究人员也常常通过组合不同的添加剂来进一步改善抑制锂金属枝晶生长效果。常见的添加剂组合包括锂盐添加剂与聚合物添加剂的组合，以及多种不同类型的聚合物添加剂的组合等。

锂盐添加剂与聚合物添加剂组合：锂盐添加剂可以提供固态电解质界面层，防止直接接触锂金属；而聚合物添加剂可以形成锂离子传导层，并调节电解液的粘度和离子迁移速率。这两种添加剂的组合能够协同作用，提供更好的抑制锂金属枝晶的效果。