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自從鋰離子電池（LIB）在20世紀(jì)90年代首次商用以來(lái)，它們已經(jīng)在便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)（EV）市場(chǎng)上得到了廣泛應(yīng)用。然而，在鋰離子電池的反復(fù)使用過(guò)程中，由過(guò)度充電、短路或機(jī)械濫用引起的電池?zé)崾Э厣踔寥紵龁?wèn)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(yīng)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(jié)構(gòu)演化圖。

棗莊學(xué)院化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院朱丹丹博士與武漢中原長(zhǎng)江科技發(fā)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(gè)系統(tǒng)的綜述。該綜述以磷酸三甲酯（TMP）為切入點(diǎn)，闡述了因TMP與Li⁺的共嵌入引起負(fù)極石墨層的剝落，并以此為基礎(chǔ)總結(jié)了幾種優(yōu)化TMP基阻燃電解液與石墨負(fù)極兼容性的方法：1、與成膜添加劑一起復(fù)配使用；2、引入強(qiáng)Lewis酸型陽(yáng)離子調(diào)節(jié)Li⁺溶劑化狀態(tài)；3、TMP分子結(jié)構(gòu)調(diào)控；4、磷酸酯骨架與其他官能團(tuán)的復(fù)合。此外，他們還討論了阻燃電解液用于雙離子電池時(shí)不同溶劑對(duì)陰、陽(yáng)離子爭(zhēng)奪機(jī)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(jī)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(duì)于含磷阻燃劑，含氟有機(jī)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(fù)極、硅負(fù)極等）的電池以及極端使用環(huán)境中，全氟型阻燃電解液表現(xiàn)一定的優(yōu)勢(shì)。

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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