浓电解质通常表现出良好的电化学性能和热稳定性，同时由于其不易燃性而在提高锂离子电池的安全性方面也被认为极有前途。

近日，清华大学欧阳明高院士，王莉副教授报道了采用加速量热仪(ARC)、差示扫描量热仪(DSC)结合热重分析(TGA)和质谱(DSC-TGMS)实验对石墨|LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(Gr|NMC811)和Gr|NMC532浓电解液电池的安全性能进行了评价。结果显示，基于LiN(SO₂F)₂的浓电解质无法解决由于热失控带来的锂离子电池安全问题。

文章要点

1）研究人员系统地研究了电池水平和材料水平上的热失控机理。选择了最有前途的浓电解质LiFSi/DMC（摩尔比为1：1.9）和LiFSi/TMP（摩尔比为1：1.9）。

2）基于电池材料和特性的机理，研究人员揭示了LiN(SO₂F)₂基锂离子电池中大量的热量是由于锂化石墨负极与LiN(SO₂F)₂触发的电池热失控之间的反应而产生。

3）带电的负极与LiFSI发生还原反应，释放出相当大的热量，从而引发热失控。即使是不易燃浓电解质也不能防止LIBs的热失控。因此，在电池安全性评估中应充分考虑带电电极与电解质之间的相互作用。

研究发现为浓电解质的热失控机理提供了有价值的见解，包括LIBs中的盐包水型水系电解质。

Hou, J., Lu, L., Wang, L. et al. Thermal runaway of Lithium-ion batteries employing LiN(SO₂F)₂-based concentrated electrolytes. Nat Commun 11, 5100 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-18868-w

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18868-w