Фосфатни естарски електролит ниске-концентрације пробија страх од графита, стварајући нову будућност веома безбедних литијумских батерија.

Jan 16, 2026

Остави поруку

Побољшање густине енергије литијум{0}јонских батерија често долази са повећањем безбедносних ризика. Тренутни главни систем електролита је заснован на карбонатним растварачима, који имају ниске тачке паљења и запаљиви су и испарљиви. У условима злоупотребе као што су прекомерно пуњење, кратак спој или висока температура, они су веома склони да изазову топлотни бег, што доводи до пожара батерија или чак експлозије, што представља озбиљне опасности по безбедност. На радним температурама изнад 50 степени, нуспојаве између електроде и електролита ће се нагло убрзати, што ће резултирати брзом деградацијом капацитета батерије и ограничавањем њене поуздане примене у широким температурним распонима. Растварачи фосфатних естара који-успоравају пламен сматрају се идеалном алтернативом карбонатним растварачима. Међутим, дуготрајни-проблем некомпатибилности са графитним анодама омета њихову комерцијализацију: у конвенционалним или ниским-концентрацијама соли, електролити фосфатних естара не могу да формирају стабилну сучељу чврстог електролита (СЕИ) на површини графитних анода, а електролит}}}е у слоју електролита заједно са слојем{10. јона, изазивајући континуирано распадање и структурно оштећење.

 

Тренутно, тим је иновативно синтетизовао нови тип растварача естра естра фосфорне киселине са шест -прстенова са шесточланим прстеном, под називом 2-(2,2,2-трифлуороетокси)-1,3,2-диоксафосфос{14}}диоксафосфос{18} (ХТП). У поређењу са традиционалним пето-естаром фосфорне киселине у прстену, шесточлана прстенаста структура ХТП-а има нижу напетост прстена, што значајно побољшава термичку стабилност и хемијску стабилност молекула из термодинамичке перспективе и инхибира споредне реакције као што је разградња прстена и отварања прстена. На основу овога, тим је одабрао три-(2,2,2-трифлуороетил) фосфат (ТФЕП) као ко-растварач и координирао са литијум бис(флуоросулфонил)имид (ЛиФСИ) сољу, успешно конструишући електролитни систем ниске концентрације естра све фосфорне киселине са концентрацијом литијумове соли од само литијумове соли. Основна предност овог електролита лежи у томе што кроз јединствене интеракције међу растварачима регулише солвациону структуру литијум јона, изазивајући на тај начин формирање стабилног и густог СЕИ филма на графитној аноди, превазилазећи проблем компатибилности.

 

Овај рад је заснован на новом типу растварача естра хексацикличне фосфорне киселине (ХТП) и успешно је конструисан електролит са ниском{0}}концентрацијом све-фосфорне киселине. Овај електролит, са својим широким електрохемијским прозором, изузетно високом тачком паљења и одличном ретардацијом пламена, омогућава 4,5 В графитној||НМЦ811 батерији да стабилно ради на до 100 степени, и пролази ригорозне тестове безбедности као што је пробијање, пробијање уског грла где је традиционални електролити тешко да се избалансирају високи напон и безбедност високих температура{6}.

 

news-1600-900