《Constructing Thermo-responsive Polysiloxane Shields via Lithium Initiation to Inhibit Thermal Runaway of Lithium Metal Batteries》

锂金属电池（LMBs）具有高能量密度，但在滥用条件下，锂金属与电解液之间的剧烈反应会释放出巨大能量，从而带来严重的安全风险。目前还缺乏缓解上述副反应的有效方法。在此，我们提出了一种通过锂和热协同驱动构建稳定钝化层的方法，以抑制该反应，确保锂金属电池的安全。本研究表明，在高温条件下，锂能诱导硅酸四乙酯（TEOS）发生缩聚反应并形成高热稳定聚合物网络，从而实现锂金属负极的钝化。同时，乙氧基五氟环三磷腈（PFPN）作为不燃成分，赋予电解液（TEOS/PFPN）阻燃性和循环稳定性。因此，该工作设计的电解液可提高Li/NCM软包电池的安全性，防止针刺时起火和爆炸。同时，TEOS/PFPN能将热失控触发温度（Tt）从160.4℃提高到252.7℃。此外，热失控期间的最高温度（Tmax）从1188.7°C降至723.0°C。最后，TEOS/PFPN与锂金属负极和富镍层状正极具有良好的兼容性。本研究为开发用于锂金属电池的高安全电解液提供了一种可行的方法，并为抑制热失控提供了新的见解。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240582972400326X