随着新能源汽车与储能系统的快速发展，锂离子等有机电解液电池的热安全问题愈发受到关注。人们普遍认为，提高电解液的“难燃性”是提升电池安全性的核心路径，然而这种理解可能忽略了其他影响电池热安全的因素。近日，武汉理工大学尤雅教授团队在 ACS Energy Letters 上发表观点性文章，系统梳理了电解液热安全性的多尺度影响因素以及评估方法，强调了从材料本征特性，到电池组件相互作用，再到整个电池水平的综合考量。
传统评价多聚焦于电解液的“是否可点燃”，评估多采用闪点、极限氧指数（LOI）和自熄时间（SET）等参数。然而，这些指标往往未能全面反映其在复杂电池结构中的实际表现。作者指出，电解液的热稳定性和燃烧热释放行为同样关键，多种评估方法应联合使用从而全面地衡量电解液的安全性。例如，使用圆锥量热仪（cone calorimeter）可精确测量总释热量（THR）和释热速率（HRR）等燃烧相关参数，帮助建立更量化、可比的评价体系（见图1）。
图1. 电解质材料的热安全表征方法和标准化测量要求
图2. 电解液与其他电池组分之间的相互作用和对热安全性的影响，以及相关的检测技术
真正检验电解液热安全性的，是在电池热滥用条件下的表现。研究团队分析了电池热失控过程中SEI分解、电解液自分解、与正负极反应、燃烧等事件的热释放相对量（见图3）。结果表明，电解液燃烧只贡献了部分热量，早期的界面分解、氧气释放等反应才是“幕后推手”。因此，仅追求“不燃”是不够的，如何推迟热失控起点、降低热释放总量，才是电解液热安全设计的目标。
图3. 下图：温度相关热图，展示引发热失控（TR）的关键事件及其对应的放热反应与相对热释放量。上图：电解液抑制电池热失控的方式。
DOI: 10.1021/acsenergylett.5c01147