ლითიუმის-იონური ბატარეების ენერგიის სიმკვრივის გაუმჯობესება ხშირად თან ახლავს უსაფრთხოების რისკების ზრდას. მიმდინარე ძირითადი ელექტროლიტური სისტემა დაფუძნებულია კარბონატულ გამხსნელებზე, რომლებსაც აქვთ დაბალი აალებადი წერტილები და არიან აალებადი და აქროლადი. ბოროტად გამოყენების პირობებში, როგორიცაა გადატვირთვა, მოკლე ჩართვა ან მაღალი ტემპერატურა, ისინი ძალიან მიდრეკილნი არიან გამოიწვიონ თერმული გაქცევა, რაც იწვევს ბატარეის ხანძარს ან თუნდაც აფეთქებას, რაც საფრთხეს უქმნის უსაფრთხოებას. 50 გრადუსზე ზევით სამუშაო ტემპერატურაზე, გვერდითი რეაქციები ელექტროდსა და ელექტროლიტს შორის მკვეთრად აჩქარდება, რაც გამოიწვევს ბატარეის ტევადობის სწრაფ დეგრადაციას და ზღუდავს მის საიმედო გამოყენებას ფართო ტემპერატურის დიაპაზონში. ცეცხლის-შემნელებელი ფოსფატის ესტერი გამხსნელები ითვლება კარბონატული გამხსნელების იდეალურ ალტერნატივად. თუმცა, გრაფიტის ანოდებთან შეუთავსებლობის ხანგრძლივმა პრობლემამ ხელი შეუშალა მათ კომერციალიზაციას: ჩვეულებრივი ან დაბალ-მარილების კონცენტრაციებში, ფოსფატის ეთერების ელექტროლიტები ვერ ქმნიან მდგრად მყარ ელექტროლიტურ ინტერფეისს (SEI) გრაფიტის ანოდების ზედაპირზე და ელექტროლიტი იქნება შერწყმული ლითონებით. იწვევს უწყვეტ რღვევას და სტრუქტურულ დაზიანებას.
Currently, a team has innovatively synthesized a new type of six-membered ring fluorinated phosphoric acid ester solvent, named 2-(2,2,2-trifluoroethoxy)-1,3,2-dioxaphosphorinane-2-oxide (HTP). ტრადიციულ ხუთწევრებულ რგოლ ფოსფორმჟავას ეთერთან შედარებით, HTP-ის ექვსწევრიან- რგოლის სტრუქტურას აქვს დაბალი რგოლის დაძაბულობა, რაც მნიშვნელოვნად აძლიერებს მოლეკულის თერმოდინამიკურ სტაბილურობას და ქიმიურ სტაბილურობას თერმოდინამიკური თვალსაზრისით და აფერხებს გვერდით რეაქციებს, როგორიცაა რგოლის გახსნის დაშლა. ამის საფუძველზე, ჯგუფმა აირჩია ტრი-(2,2,2-ტრიფტორეთილის) ფოსფატი (TFEP), როგორც თანაგამხსნელი და კოორდინირებული ლითიუმის ბის(ფტორსულფონილ)იმიდის (LiFSI) მარილით, წარმატებით ააშენა დაბალი კონცენტრაციის მთლიანად ფოსფორმჟავას ესტერი ელექტროლიტური სისტემა მხოლოდ 2 მ მარილით. ამ ელექტროლიტის მთავარი უპირატესობა მდგომარეობს იმაში, რომ უნიკალური გამხსნელთაშორისი ურთიერთქმედების საშუალებით, ის არეგულირებს ლითიუმის იონების გამხსნელ სტრუქტურას, რითაც იწვევს გრაფიტის ანოდზე სტაბილური და მკვრივი SEI ფილმის ფორმირებას, რაც გადალახავს თავსებადობის პრობლემას.
ეს ნამუშევარი დაფუძნებულია ჰექსაციკლური ფოსფორმჟავას ესტერის გამხსნელის ახალ ტიპზე (HTP) და წარმატებით აშენდა დაბალი-კონცენტრაციის ყველა-ფოსფორმჟავას ელექტროლიტი. ეს ელექტროლიტი, თავისი ფართო ელექტროქიმიური ფანჯრით, უკიდურესად მაღალი აალების წერტილით და შესანიშნავი ცეცხლგამძლეობით, საშუალებას აძლევს 4.5 ვ გრაფიტის||NMC811 ბატარეას სტაბილურად იმუშაოს 100 გრადუსამდე და გადის უსაფრთხოების მკაცრ ტესტებს, როგორიცაა პუნქცია, ბოთლის გარღვევა, სადაც ტრადიციული ელექტროლიტები ძნელია დააბალანსოს მაღალი უსაფრთხოებისა და მაღალი ხარისხის{6}.
