武大EnSM：高稳定且不易燃的全气候（-40到+60℃）电解液！

开发不易燃的磷酸酯基电解液被认为是构建高安全锂离子电池最有前景的方法之一，而与负极（尤其是石墨）的差兼容性以及狭窄的温度适应性阻碍了其商业应用。

武汉大学陈重学、曹余良等通过将低配位数溶剂（FEMC）引入TFEP基电解液中，成功构建了基于配位数（CN）规则的高稳定阴离子诱导的离子-溶剂配位（AI-ISC）结构，从而获得了不易燃的CN规则电解液（CNRE），有效抑制了溶剂分子对石墨和锂负极的不良反应性。

图1. 电解液的溶剂化结构表征

FT-IR、NMR光谱和DFT计算一致证实，CNRE中有序的AI-ISC结构可以提高电解液的LUMO能级，从而显著抑制TFEP的分解，并使石墨和锂金属负极的锂化/脱锂行为高度可逆。

受益于这种有利的溶剂化结构，与采用商业LiPF₆-EC/EMC电解液的电池相比，采用CNRE的5Ah石墨||LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂软包电池表现出268.1 Wh kg^-1的高能量密度、卓越的循环稳定性以及高安全特性（通过针刺测试）。

图2. 石墨/NCM电池性能

更重要的是，由于良好的离子传导性，该软包电池可以实现从-40到+60℃的全气候工作，甚至在-40℃时表现出80%的室温容量。

总体而言，这项研究开发了一种简单而有效的策略，可使磷酸酯电解也在电化学上与石墨负极兼容，并能适应宽温运行，这将为设计具有优良电化学性能的不易燃电解液带来新的启示。

此外，CNRE与锂金属负极的兼容性值得称赞，这可能为其在锂金属电池中的广泛应用铺平道路。

图3. 可燃性测试及软包电池性能

High-stable Nonflammable Electrolyte Regulated by Coordination-Number Rule for All-Climate and Safer Lithium-Ion Batteries. Energy Storage Materials 2022. DOI: 10.1016/j.ensm.2022.12.044

武大EnSM：高稳定且不易燃的全气候（-40到+60℃）电解液！

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