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自從鋰離子電池（LIB）在20世紀90年代首次商用以來，它們已經在便攜式電子產品和電動汽車（EV）市場上得到了廣泛應用。然而，在鋰離子電池的反復使用過程中，由過度充電、短路或機械濫用引起的電池熱失控甚至燃燒問題被大眾所熟知。截止目前，提高電池單體安全性的措施包括使用零應變電極材料、耐熱型隔膜、阻燃型集流體或阻燃電解液，其中使用阻燃電解液是最方便與有效的手段之一。

圖1.基于TMP的含磷阻燃添加劑結構演化圖。

棗莊學院化學化工與材料科學學院朱丹丹博士與武漢中原長江科技發展有限公司的張磊博士合作，就二次電池電解液用添加劑/共溶劑作了一個系統的綜述。該綜述以磷酸三甲酯（TMP）為切入點，闡述了因TMP與Li⁺的共嵌入引起負極石墨層的剝落，并以此為基礎總結了幾種優化TMP基阻燃電解液與石墨負極兼容性的方法：1、與成膜添加劑一起復配使用；2、引入強Lewis酸型陽離子調節Li⁺溶劑化狀態；3、TMP分子結構調控；4、磷酸酯骨架與其他官能團的復合。此外，他們還討論了阻燃電解液用于雙離子電池時不同溶劑對陰、陽離子爭奪機制以及阻燃電解液中的局部高濃度策略的使用。

最后，作者討論了含氟有機溶劑與離子液體作為阻燃添加劑用于二次電池電解液的情形。相對于含磷阻燃劑，含氟有機溶劑與離子液體的含量需要到一定的比例才能起到阻燃的作用。但是在使用新型電極（鋰負極、硅負極等）的電池以及極端使用環境中，全氟型阻燃電解液表現一定的優勢。

論文信息

Flame-Retardant Additive/Co-Solvent Contained in Organic Solution for Safe Second Batteries: A Review

Dr. Dandan Zhu,?Dr. Yanbiao Ren,?Dr. Yanxin Yu,?Dr. Lincai Zhang,?Dr. Yuqin Wan,?Prof. Hongyu Wang,?Dr. Wentong Gao,?Prof. Bing Han,?Dr. Lei Zhang

ChemElectroChem

DOI:?10.1002/celc.202300009

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