锂离子电池安全新突破：新TFEP电解液大幅降低起火风险

锂离子电池被广泛应用于电动汽车、智能手机等方方面面，在追求更高性能的同时厂商也非常重视电池安全。近日，日本科学家提出了全新电解液成分，能够在更高电压下提高电池的安全性。

这项研究是由东京大学（UT）的科学团队展开的，他们的研究重点是电池的电解质部分。该解决方法可以在充电和放电时在电池的电极之间来回携带锂离子，并且通过替换主流电池中所使用的溶剂，实现安全、高度稳定的操作和高压，性能优于大多数现有锂离子电池。

东京大学研究人员山田敦雄教授表示：“电池的电压重要受到电解质材料的限制。当前锂离子电池中的电解质溶剂依然使用1990年代初刚刚商业化所使用的溶剂。因此我们找到了改进的方法。我们的新型氟化环状磷酸盐溶剂（TFEP）电解质大大改进了现有的碳酸亚乙酯（EC）。”

据了解，该团队通过融合常规电解质溶剂EC和阻燃剂的化学结构来设计其环状磷酸盐基电解质。这供应了两个分子的磷酸盐特性，包括溶剂的耐高压性和阻燃剂的不易燃性，从而最大程度地降低了锂离子电池起火的风险。

在合成电解质时，研究人员发现最有效的配方在TFEP / 2,2,2-三氟乙基甲基碳酸酯中含有0.95 M LiN（SO2F）2。这种特定的成分能够合成具有非燃性和自熄灭时间为零的电解液，并能使石墨负极和高压LiNi0.5Mn1.5O4正极稳定运行。

山田教授说：“出乎意料的是，新的电解质溶剂可以将电池电压从当前的3.8 V新增到4.6 V，还可以延长电池寿命。”

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