ChemElectroChem：二次电池电解液用添加剂/共溶剂

自从锂离子电池（LIB）在20世纪90年代首次商用以来，它们已经在便携式电子产品和电动汽车（EV）市场上得到了广泛应用。然而，在锂离子电池的反复使用过程中，由过度充电、短路或机械滥用引起的电池热失控甚至燃烧问题被大众所熟知。截止目前，提高电池单体安全性的措施包括使用零应变电极材料、耐热型隔膜、阻燃型集流体或阻燃电解液，其中使用阻燃电解液是最方便与有效的手段之一。

图1.基于TMP的含磷阻燃添加剂结构演化图。

枣庄学院化学化工与材料科学学院朱丹丹博士与武汉中原长江科技发展有限公司的张磊博士合作，就二次电池电解液用添加剂/共溶剂作了一个系统的综述。该综述以磷酸三甲酯（TMP）为切入点，阐述了因TMP与Li⁺的共嵌入引起负极石墨层的剥落，并以此为基础总结了几种优化TMP基阻燃电解液与石墨负极兼容性的方法：1、与成膜添加剂一起复配使用；2、引入强Lewis酸型阳离子调节Li⁺溶剂化状态；3、TMP分子结构调控；4、磷酸酯骨架与其他官能团的复合。此外，他们还讨论了阻燃电解液用于双离子电池时不同溶剂对阴、阳离子争夺机制以及阻燃电解液中的局部高浓度策略的使用。

最后，作者讨论了含氟有机溶剂与离子液体作为阻燃添加剂用于二次电池电解液的情形。相对于含磷阻燃剂，含氟有机溶剂与离子液体的含量需要到一定的比例才能起到阻燃的作用。但是在使用新型电极（锂负极、硅负极等）的电池以及极端使用环境中，全氟型阻燃电解液表现一定的优势。

论文信息

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