Төмен{0}}концентрациялы фосфат эфирінің электролиті жоғары қауіпсіз литий батареяларының жаңа болашағын жүзеге асыра отырып, графит қорқынышын жеңеді.

Jan 16, 2026

Хабарлама қалдыру

Литий-иондық батареялардың энергия тығыздығының жоғарылауы-көбінесе қауіпсіздік тәуекелдерінің жоғарылауымен бірге жүреді. Ағымдағы негізгі электролиттік жүйе карбонатты еріткіштерге негізделген, олардың тұтану температурасы төмен және тұтанғыш және ұшқыш. Шамадан тыс зарядтау, қысқа тұйықталу немесе жоғары температура сияқты теріс пайдалану жағдайларында олар термиялық ағынды тудыруы мүмкін, бұл батареяның өртенуіне немесе тіпті жарылыстарға алып келеді, бұл қауіпсіздікке елеулі қауіп төндіреді. 50 градустан жоғары жұмыс температурасында электрод пен электролит арасындағы жанама реакциялар күрт үдей түседі, нәтижесінде батареяның сыйымдылығы тез төмендейді және оның кең температура диапазонында сенімді қолданылуын шектейді. Жалынға төзімді фосфатты эфир еріткіштері карбонатты еріткіштерге тамаша балама болып саналады. Дегенмен, графиттік анодтармен ұзақ уақыт бойы-сәйкес келмеу мәселесі оларды коммерцияландыруға кедергі келтірді: дәстүрлі немесе төмен{9}}тұз концентрацияларында фосфатты эфир электролиттері графит анодтарының бетінде тұрақты қатты электролит интерфейсін (SEI) құра алмайды, ал электролит графиттік анодтармен графитті қабаттасатын болады. иондар үздіксіз ыдырауды және құрылымды зақымдайды.

 

Қазіргі уақытта топ 2-(2,2,2-трифторэтокси)-1,3,2-диококсин{14}-{14}диококсин{8{10} деп аталатын алты мүшелі сақиналы фторлы фосфор қышқылының эфир еріткішінің жаңа түрін инновациялық түрде синтездеді. (HTP). Дәстүрлі бес мүшелі сақиналы фосфор қышқылы эфирімен салыстырғанда, HTP алты мүшелі сақина құрылымының сақина кернеуі төмен, бұл термодинамикалық тұрғыдан молекуланың термиялық тұрақтылығы мен химиялық тұрақтылығын айтарлықтай арттырады және сақинаның ыдырауы сияқты жанама реакцияларды тежейді. Осының негізінде топ бірлескен еріткіш ретінде три-(2,2,2-трифторэтил)фосфатты (TFEP) таңдады және литий бис(фторсульфонил)имид (LiFSI) тұзымен үйлестіріліп, концентрациясы тек лит.2 М болатын төмен концентрациялы толық фосфор қышқылының эфир электролиттік тұз жүйесін сәтті құрды. Бұл электролиттің негізгі артықшылығы бірегей еріткіш аралық әрекеттесу арқылы ол литий иондарының шешу құрылымын реттейді, осылайша графиттік анодта тұрақты және тығыз SEI қабықшасының түзілуін индукциялайды, үйлесімділік мәселесін жеңеді.

 

Бұл жұмыс гексоциклді фосфор қышқылының эфир еріткішінің (HTP) жаңа түріне негізделген және барлық-фосфор қышқылының төмен концентрациялы электролитін сәтті құрастырды. Кең электрохимиялық терезесі, өте жоғары тұтану температурасы және тамаша отқа төзімділігі бар бұл электролит 4,5 В графит||NMC811 батареясының 100 градусқа дейін тұрақты жұмыс істеуіне мүмкіндік береді және дәстүрлі электролиттерді тепе-теңдікте ұстау қиын болатын тесіп өту, тығырықтан өту сияқты қатаң қауіпсіздік сынақтарынан өтеді.

 

news-1600-900