华中科技大学谢佳、曾子琪团队AEnM：生物抗氧化启示开发安全高镍锂离子电池热失控抑制电解液

主要观点总结

本文介绍了高能量密度锂离子电池中富镍层状正极材料的研究，针对其热稳定性问题导致的热失控现象，提出使用生物启发抗氧化剂β-胡萝卜素（β-Ca）进行缓解。研究证明β-Ca能有效捕获活性氧，削弱氧阴离子参与的电荷补偿行为，从而提高电池的安全性。该工作为提高锂离子电池的安全性提供了可行性方案。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着智能电网和电动汽车的快速发展，对高能量密度锂离子电池的需求急剧增加。富镍层状正极材料因其理论比容量高和成本低成为主要候选材料，但热稳定性问题限制了其应用。

关键观点2: 问题阐述

高镍三元正极材料的热失控现象是电池安全性的主要隐患，活性氧引发的串扰反应是导致热失控的直接原因。

关键观点3: 研究解决方案

华中科技大学的谢佳教授和曾子琪博士受生物体中β-胡萝卜素的启发，发现β-Ca可以缓解三元基锂离子电池的串扰反应，从而抑制热失控。β-Ca通过原位氧共聚反应捕获活性氧，削弱串扰反应，调整脱锂态正极的O 2p轨道的D带中心，减轻氧阴离子参与的电荷补偿行为。

关键观点4: 实验结果

实验证明，β-Ca能有效提高NCM811基锂离子电池的热失控触发温度，降低最高温度。添加到常规碳酸酯电解液中的β-Ca不会影响电解液本身的抗氧化性和电导率，且能有效抑制放热量。

关键观点5: 研究意义

本研究为提高锂离子电池的安全性提供了可行性方案，为动力锂离子电池的研发及产业化工作提供了有益参考。通讯作者谢佳教授和曾子琪博士介绍了课题组的情况和论文信息。

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