It-titjib tad-densità tal-enerġija tal-batteriji tal-litju-jone spiss jiġi b'żieda fir-riskji tas-sikurezza. Is-sistema attwali tal-elettroliti mainstream hija bbażata fuq solventi tal-karbonati, li għandhom punti ta 'flash baxxi u huma fjammabbli u volatili. Taħt kundizzjonijiet ta 'abbuż bħal tagħbija żejda, short circuiting, jew temperatura għolja, huma suxxettibbli ħafna li jikkawżaw runaway termali, li jwasslu għal nirien ta' batteriji jew saħansitra splużjonijiet, li joħolqu perikli serji għas-sigurtà. F'temperaturi tax-xogħol 'il fuq minn 50 grad, ir-reazzjonijiet tal-ġenb bejn l-elettrodu u l-elettrolit se jaċċelleraw drastikament, li jirriżultaw f'degradazzjoni rapida tal-kapaċità tal-batterija u jillimitaw l-applikazzjoni affidabbli tagħha f'meded ta 'temperatura wiesgħa. Is-solventi tal-ester tal-fosfat ritardant tal-fjammi- huma kkunsidrati bħala alternattiva ideali għas-solventi tal-karbonat. Madankollu, il-problema twila ta' inkompatibilità mal-anodi tal-grafita fixklet il-kummerċjalizzazzjoni tagħhom: f'konċentrazzjonijiet ta' melħ konvenzjonali jew baxxi, l-elettroliti tal-ester tal-fosfat ma jistgħux jiffurmaw interface tal-elettroliti solidi (SEI) stabbli fuq il-wiċċ tal-anodi tal-grafita, u l-elettrolit ikun ko{10} inkorporat fid-deposizzjoni ta' ligrafita, interdeposizzjoni ta' ligrafita ħsara strutturali.
Bħalissa, tim sintetizza b'mod innovattiv tip ġdid ta' solvent ester ta' aċidu fosforiku flworinat b'ċirku ta' sitt membri, bl-isem ta' 2-(2,2,2-trifluworoetossi)-1,3,2-dioxaphosphorinane-}{18}}{18}}{18}}{18}}2{18}}{18}{11}}trifluoroethoxy). Meta mqabbel mal-ester tradizzjonali tal-aċidu fosforiku taċ-ċirku b'ħames -membri, l-istruttura taċ-ċirku b'sitt-membri tal-HTP għandha tensjoni taċ-ċirku aktar baxxa, li ttejjeb b'mod sinifikanti l-istabbiltà termali u l-istabbiltà kimika tal-molekula minn perspettiva termodinamika, u tinibixxi reazzjonijiet sekondarji bħal dekompożizzjoni tal-ftuħ taċ-ċirku. Abbażi ta 'dan, it-tim għażel tri-(2,2,2-trifluoroethyl) phosphate (TFEP) bħala ko-solvent u kkoordinat mal-melħ tal-litju bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI), b'suċċess jibni sistema ta' elettrolit ester ta 'aċidu fosforiku b'konċentrazzjoni baxxa b'konċentrazzjoni ta' melħ tal-litju ta '1.2M biss. Il-vantaġġ ewlieni ta 'dan l-elettrolit jinsab f'li permezz ta' interazzjonijiet inter-solventi uniċi, jirregola l-istruttura tas-solvazzjoni tal-jonji tal-litju, u b'hekk jinduċi l-formazzjoni ta 'film SEI stabbli u dens fuq l-anodu tal-grafita, tegħleb il-problema tal-kompatibilità.
Dan ix-xogħol huwa bbażat fuq tip ġdid ta' solvent ester ta' l-aċidu fosforiku eżaċikliku (HTP), u b'suċċess mibni elettrolit ta' l-aċidu-fosforiku kollu ta'-konċentrazzjoni baxxa. Dan l-elettrolit, bit-tieqa elettrokimika wiesgħa tiegħu, punt ta 'flash estremament għoli u ritardanza tal-fjammi eċċellenti, jippermetti li batterija tal-grafita 4.5 V||NMC811 topera b'mod stabbli sa 100 grad, u tgħaddi testijiet ta' sigurtà rigorużi bħal titqib, tkissir mill-konġestjoni fejn elettroliti tradizzjonali huma diffiċli biex jibbilanċjaw sigurtà għolja u vultaġġ għoli} u temperatura{6} għolja.
