第一作者：缪思成
通讯作者：曹余良*，方永进*
单位：武汉大学化学与分子科学学院
【研究背景】
钠离子电池因其资源丰富和成本低廉的优势，成为下一代电化学储能系统的有力候选者。然而，目前广泛使用的有机液态电解质通常具有易燃易挥发性，在滥用条件下(如过充、机械挤压、热冲击)易引发电池起火或爆炸，带来严重安全隐患。电解液的性质与电池安全事件频发密切相关，这推动了不燃电解液的发展。
【工作介绍】
近日，武汉大学化学与分子科学学院方永进和曹余良教授团队在国际顶级期刊《Chemical Society Reviews》上发表题为《Non-flammable electrolytes for high-safety sodium-ion batteries》的综述文章。该文章系统总结了高安全性钠离子电池用不燃电解液的最新研究进展，重点讨论了阻燃机制、各类不可燃电解液(包括液态与固态)的设计策略、性能优势与挑战，并对未来发展方向提出了展望。
图1. 用于高安全SIBs的不可燃电解液。
【内容表述】
1. 有机电解液
有机液态电解液是目前发展最为成熟的电解质体系，但其面临着与安全性相关的问题。电池的安全性与其电解质的电化学稳定性和热稳定性密切相关。为促进不燃有机电解液的发展，已提出了五种方法：(1)阻燃添加剂，(2)不燃性溶剂，(3)共晶电解液，(4)高浓电解液，以及(5)局部高浓电解液。
图2. 典型不燃添加剂和溶剂的分子结构。
2. 水系电解液
水系钠离子电池(ASIBs)为储能技术的可持续发展提供了一种有前景的替代方案。虽然在电解液中使用水从根本上解决了与有机电解质易燃性相关的安全问题，但是水的存在也给ASIBs带来了挑战，例如有限的电化学稳定性窗口以及水与电极之间可能发生的副反应。
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图3. 水系电解液的性能表现。
3. 离子液体电解液
离子液体是一类由阳离子和阴离子组成的电解液，在室温下呈液态，是一类引人注目的电解液类别。其固有非易燃性、低挥发性及优异的电化学稳定性等显著特性，使其成为不可燃电解液的理想候选材料。然而，高粘度、高成本等挑战阻碍了其广泛应用。离子液体的高粘度会阻碍离子迁移，而离子迁移对于电化学电池的高效传导至关重要，这一局限性导致其充放电速率相较于传统电解质更为缓慢。此外，离子液体的合成通常涉及复杂工艺和相对昂贵
声明：
“武汉大学方永进&曹余良课题组Chem. Soc. Rev.：高安全钠离子电池不燃电解液研究进展” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：武汉大学
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2025年10月15日 ~ 17日 
