用于锂离子电池的高含量磷酸三乙酯基不易燃高电导率电解液

与锂离子电池(LIB)中易燃电解质相关的安全问题仍然是其扩展应用的主要挑战。使用不易燃的磷酸盐电解质已证明其在抑制锂离子电池燃烧方面的有效性。然而，Li+和磷酸盐之间的强相互作用导致了主要的固体电解质界面(SEI)和有限的电子屏蔽，导致当使用高磷酸盐含量的电解质时，石墨(Gr)阳极上的Li+嵌入不良。

谢佳教授和博士生针对这个问题进行了一项研究。曾子琪，华中科技大学电气与电子工程学院。

“为了缓解这个问题并改善Li+的插入，我们提出了一种‘In−N−Out’策略，使磷酸盐变得‘非配位’。通过使用强极性溶剂的组合来实现‘阻断效应’，并使用弱极性溶剂来实现‘嵌段效应’。“阻力效应”，Li+-磷酸盐相互作用减少。”

“因此，磷酸盐保留在电解质相(‘In’)中，最大限度地减少了其对与Gr电极不相容性(‘Out’)的影响。在设计的电解质中，即使TEP的含量达到60wt.%以上，Gr阳极仍然实现了可逆的Li+脱嵌反应。同时，强极性溶剂的引入改善了锂盐的解离，从而使电解质表现出优异的离子电导率(30⁰C时为5.94mS/cm)。”。

因此，对于设计不易燃电解质有一些启示：1)溶剂与Li+的配位能力可以通过“In−N−Out”策略来调整;2)“拖曳效应”是弱极性溶剂与TEP之间普遍存在的相互作用，这为设计不易燃电解质提供了更多可能性。