లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల శక్తి సాంద్రత మెరుగుదల తరచుగా భద్రతా ప్రమాదాల పెరుగుదలతో వస్తుంది. ప్రస్తుత ప్రధాన స్రవంతి ఎలక్ట్రోలైట్ వ్యవస్థ కార్బోనేట్ ద్రావకాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇవి తక్కువ ఫ్లాష్ పాయింట్లను కలిగి ఉంటాయి మరియు మండే మరియు అస్థిరతను కలిగి ఉంటాయి. ఓవర్చార్జింగ్, షార్ట్ సర్క్యూట్ లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రత వంటి దుర్వినియోగ పరిస్థితులలో, అవి థర్మల్ రన్అవేకి కారణమయ్యే అవకాశం ఉంది, ఇది బ్యాటరీ మంటలు లేదా పేలుళ్లకు దారితీస్తుంది, తీవ్రమైన భద్రతా ప్రమాదాలను కలిగిస్తుంది. 50 డిగ్రీల కంటే ఎక్కువ పని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, ఎలక్ట్రోడ్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మధ్య సైడ్ రియాక్షన్లు వేగంగా వేగవంతం అవుతాయి, దీని ఫలితంగా బ్యాటరీ యొక్క వేగవంతమైన సామర్థ్యం క్షీణిస్తుంది మరియు విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధులలో దాని విశ్వసనీయ అనువర్తనాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. ఫ్లేమ్-రిటార్డెంట్ ఫాస్ఫేట్ ఈస్టర్ ద్రావకాలు కార్బోనేట్ ద్రావకాలకు ఆదర్శవంతమైన ప్రత్యామ్నాయంగా పరిగణించబడతాయి. అయినప్పటికీ, గ్రాఫైట్ యానోడ్లతో దీర్ఘకాలంగా ఉన్న సమస్య-వాణిజ్యీకరణకు ఆటంకం కలిగించింది: సంప్రదాయ లేదా తక్కువ ఉప్పు సాంద్రతలలో, ఫాస్ఫేట్ ఈస్టర్ ఎలక్ట్రోలైట్లు గ్రాఫైట్ యానోడ్ల ఉపరితలంపై స్థిరమైన ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్ఫేస్ (SEI)ని ఏర్పరచలేవు, మరియు సహ ఎలక్ట్రోలైట్ 10}లో గ్రాఫైట్ యానోడ్లు లిథియం అయాన్లతో ఇంటర్లేయర్లు, నిరంతర కుళ్ళిపోవడానికి మరియు నిర్మాణాత్మక నష్టానికి కారణమవుతాయి.
ప్రస్తుతం, ఒక బృందం 2-(2,2,2-ట్రిఫ్లోరోఎథాక్సీ)-1,3,2-నియోక్సాఫాస్ఫోరినా}2{12}}1,3,2-నియోక్సాఫాస్ఫోరైడ్}2{10}}అనే పేరుతో ఆరు{0}}సభ్యుల రింగ్ ఫ్లోరినేటెడ్ ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ ఈస్టర్ ద్రావకం యొక్క కొత్త రకాన్ని వినూత్నంగా సంశ్లేషణ చేసింది. (HTP). సాంప్రదాయిక ఐదు-సభ్యుల రింగ్ ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ ఈస్టర్తో పోలిస్తే, HTP యొక్క ఆరు-సభ్యుల రింగ్ నిర్మాణం తక్కువ రింగ్ టెన్షన్ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది థర్మోడైనమిక్ కోణం నుండి అణువు యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు రసాయన స్థిరత్వాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది మరియు విఘటన-ప్రతిచర్యను నిరోధిస్తుంది. దీని ఆధారంగా, బృందం ట్రై-(2,2,2-ట్రైఫ్లోరోఇథైల్) ఫాస్ఫేట్ (TFEP)ని సహ-ద్రావణిగా ఎంచుకుంది మరియు లిథియం బిస్(ఫ్లోరోసల్ఫోనిల్)ఇమైడ్ (LiFSI) ఉప్పుతో సమన్వయం చేయబడింది, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన ఆల్-ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ ఈస్టర్ ఎలక్ట్రోలైట్ వ్యవస్థను విజయవంతంగా నిర్మిస్తోంది. ఈ ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ప్రత్యేకమైన ఇంటర్-సాల్వెంట్ ఇంటరాక్షన్ల ద్వారా, ఇది లిథియం అయాన్ల సాల్వేషన్ స్ట్రక్చర్ను నియంత్రిస్తుంది, తద్వారా గ్రాఫైట్ యానోడ్పై స్థిరమైన మరియు దట్టమైన SEI ఫిల్మ్ ఏర్పడటానికి ప్రేరేపిస్తుంది, అనుకూలత సమస్యను అధిగమిస్తుంది.
ఈ పని కొత్త రకం హెక్సాసైక్లిక్ ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ ఈస్టర్ సాల్వెంట్ (HTP)పై ఆధారపడింది మరియు తక్కువ-ఏకాగ్రత మొత్తం-ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ ఎలక్ట్రోలైట్ను విజయవంతంగా నిర్మించింది. ఈ ఎలక్ట్రోలైట్, దాని విశాలమైన ఎలెక్ట్రోకెమికల్ విండో, అత్యంత అధిక ఫ్లాష్ పాయింట్ మరియు అద్భుతమైన జ్వాల రిటార్డెన్సీతో, 4.5 V గ్రాఫైట్||NMC811 బ్యాటరీని 100 డిగ్రీల వరకు స్థిరంగా పనిచేసేలా చేస్తుంది మరియు పంక్చర్, బాటిల్నెక్ను ఛేదించడం వంటి కఠినమైన భద్రతా పరీక్షలను పాస్ చేస్తుంది.
