锂离子电池热失控初期固态电解质界面膜（SEI）与电解质的放热反应路径解析

【编辑推荐】本研究通过化学合成关键SEI组分（LMC、LEMC、Li2CO3），首次系统揭示了其与LiPF6电解质的放热反应路径，发现POF3生成是热失控早期关键触发点，为锂离子电池（LIB）安全设计提供分子级调控靶点。

　　

亮点聚焦

本研究通过化学合成高纯度SEI组分（LMC、LEMC、Li₂CO₃），结合多尺度表征技术，首次绘制出SEI-电解质系统的"热失控反应地图"。区别于传统电极层面的研究，我们像拆解精密钟表般逐层解析了SEI组分与LiPF₆的放热"共舞"——发现POF₃这个"火花分子"是引发连锁反应的关键信使。

SEI组分与电解质的反应性

当温度升至100°C以下时，SEI组分开始与电解液中游离的PF₅（LiPF₆分解产物）发生激烈"交锋"。通过TGA-MS和原位ATR-FTIR等技术的"分子显微镜"，我们捕捉到LMC、LEMC和Li₂CO₃会像多米诺骨牌般逐步转化为POF₃，进而生成焦磷酸锂等终产物。有趣的是，Li₂CO₃就像短跑选手，反应速度远超LMC这个"慢性子"。

结论

这项研究像绘制化学版"犯罪现场图"般，揭示了SEI-电解质系统在热失控初期的反应剧本。其中POF₃的生成是关键的"第一张倒下的骨牌"，其产生的放热效应会激活后续连锁反应。这些发现为设计"防爆"电解质配方提供了精准的分子靶点，就像为电池安全装上了"早期预警系统"。