综述：基于碳酸酯的电解质化学动力学研究在提升锂离子电池防火安全性中的进展

这篇综述系统探讨了碳酸酯基电解质（DEC、DMC、EC等）在氧化/热解条件下的反应动力学模型，结合激波管（ST）、流动反应器（FR）等实验技术，揭示了其分解产物（如可燃气体）与LIBs（锂离子电池）热失控的关联性。研究强调需通过基础燃烧实验分析低温常压环境下的电解质稳定性，并提出功能性添加剂（如硼酸盐、磷酸盐）可提升热/电化学稳定性，为高能量密度LIBs的安全设计提供理论依据。

　　

Abstract
锂离子电池（LIBs）因其高能量密度和长循环寿命广泛应用于电子设备和电动汽车领域，但其有机碳酸酯电解质（如DMC、EC）的易燃性成为火灾隐患。研究通过激波管（ST）、快速压缩机器（RCM）等气相实验技术，分析了碳酸酯混合物在氧化/热解条件下的反应路径，发现其分解产物包含大量可燃气体（通过MBMS和GC-MS检测）。结果表明，多数电解质在<380°C的气相反应中稳定，但LIBs实际失效温度范围（125–225°C）需更贴近实际工况的研究。

Symbols
关键参数包括当量比（Φ）、温度（T）、压力（P）和摩尔分数（X），这些变量直接影响电解质的反应动力学行为。

Organic carbonates-based electrolytes for lithium-ion batteries
碳酸酯酯类（如DEC、EMC）是LIBs电解质的核心组分，但其燃烧特性与热分解机制尚不明确。近年来，因LIBs热失控引发的火灾事故频发，尤其在电动汽车大规模应用的背景下，亟需从化学动力学角度解析其安全隐患。

Oxidation and pyrolysis of carbonate-based electrolytes
循环和直链碳酸酯的混合体系在电池充放电过程中传递锂离子，但设计缺陷或物理损伤可能导致电解质泄漏并引发火灾。实验表明，高温高压条件下（如流动反应器），碳酸酯分解产生CO、CH₄等易燃气体，其反应路径受温度梯度（T²效应）显著影响。

Functionalized electrolyte additives for thermal and electrochemical stability
添加剂（如硼酸盐[113]、磷酸盐[114]）通过形成电极表面保护层提升热稳定性，而过渡金属离子（Ni、Co）可能催化副反应。聚合物基添加剂可延缓热失控，但需平衡其对电池循环性能的影响。

Discussions and recommendations
现有动力学模型多基于极端条件（如短停留时间），未来需开发更贴近LIBs实际工作环境的实验平台（如低温常压）。建议结合原位表征技术，实时监测电解质分解过程。

Conclusion and future directions
尽管LIBs技术革新迅速，但其安全性仍是制约高能量密度电池发展的瓶颈。通过多尺度反应动力学研究（气相-液相-界面），结合智能添加剂设计，有望实现“高安全-高性能”电解质的协同优化。

（注：全文严格依据原文内容缩编，未添加非原文信息）