Консентратсияи пасти фосфати эфири электролит-аз тарси графит шикаста, ояндаи нави батареяҳои литийии хеле бехатарро амалӣ мекунад.

Jan 16, 2026

Паём гузоред

Баланд бардоштани зичии энергияи батареяҳои литий- аксар вақт бо афзоиши хатарҳои бехатарӣ оварда мерасонад. Системаи мавҷудаи электролитҳо ба маҳлулҳои карбонатӣ асос ёфтааст, ки нуқтаҳои дурахши паст доранд ва оташгиранда ва идорашаванда мебошанд. Дар шароити суиистифода, аз қабили пуркунии аз ҳад зиёд, расиши кӯтоҳ ё ҳарорати баланд, онҳо хеле майл доранд, ки ба фирорҳои гармидиҳӣ оварда расонанд, ки ба сӯхторҳои батарея ё ҳатто таркишҳо оварда, хатарҳои ҷиддии бехатариро ба бор меоранд. Дар ҳарорати кор аз 50 дараҷа боло, реаксияҳои паҳлӯии байни электрод ва электролит якбора суръат мебахшанд, ки дар натиҷа таназзули иқтидори батарея зуд ва истифодаи боэътимоди онро дар диапазони васеи ҳарорат маҳдуд мекунад. Маҳлкунандаҳои фосфати эфирии оташ- алтернативаи беҳтарин ба ҳалкунандаҳои карбонатӣ ҳисобида мешаванд. Бо вуҷуди ин, мушкилоти тӯлонии носозгорӣ бо анодҳои графитӣ ба тиҷорати онҳо монеа эҷод кардааст: дар консентратсияи намакҳои муқаррарӣ ё паст- электролитҳои эфири фосфат дар сатҳи анодҳои графит интерфейси устувори электролитҳои сахтро (SEI) ташкил карда наметавонанд ва электролит бо графитҳои байниҳамдигарӣ пайваст карда мешавад. ионҳо, ки боиси таҷзияи доимӣ ва осеби сохтор мешаванд.

 

Дар айни замон, як гурӯҳ ба таври инноватсионӣ як навъи нави ҳалкунандаи шаш{0}}ҳалқаи фтордори кислотаи фосфордори ҳалкунандаро синтез кардааст, ки 2-(2,2,2-трифторэтокси)-1,3,2-хоринафос{14}диококсин{28{10} ном дорад. (HTP). Дар муқоиса бо эфири анъанавии панҷ узви кислотаи фосфорӣ, сохтори ҳалқаи шашнафараи HTP дорои шиддати ҳалқаи камтар аст, ки устувории гармӣ ва устувории химиявии молекуларо аз нуқтаи назари термодинамикӣ ба таври назаррас афзоиш медиҳад ва аксуламалҳои паҳлӯ, ба монанди шикастани ҳалқаро бозмедорад. Дар асоси ин, гурӯҳ три-(2,2,2-трифторэтил) фосфат (TFEP)-ро ҳамчун як ҳалкунанда интихоб кард ва бо намаки литий бис(фторсульфонил)имид (LiFSI) ҳамоҳанг карда, бомуваффақият системаи электролитии консентратсияи пасти кислотаи фосфориро бо консентратсияи намаки электролитӣ бо консентратсияи лит 2. Бартарии асосии ин электролит дар он аст, ки тавассути таъсири мутақобилаи беназири байни ҳалкунандаҳо, он сохтори ҳалкунандаи ионҳои литийро танзим мекунад ва ба ин васила ба ташаккули филми устувор ва зиччи SEI дар аноди графит оварда мерасонад ва мушкилоти мутобиқатро бартараф мекунад.

 

Ин кор ба навъи нави маҳлулкунандаи эфири кислотаи фосфории гексосиклӣ (HTP) асос ёфтааст ва бомуваффақият-консентратсияи пасти ҳама-электролити кислотаи фосфорӣ сохта шудааст. Ин электролит бо равзанаи васеи электрохимиявии худ, нуқтаи ниҳоии дурахши бениҳоят баланд ва тобоварии аълои аланга ба батареяи 4,5 В графит||NMC811 имкон медиҳад, ки дар то 100 дараҷа устувор кор кунад ва аз озмоишҳои ҷиддии бехатарӣ, аз қабили сӯрох, шикастани монеа мегузарад, ки дар он электролитҳои анъанавӣ мувозинат кардани шиддати баланди бехатарӣ ва баландсифат{{6}.

 

news-1600-900