Подобрувањето на енергетската густина на литиум-јонските батерии често доаѓа со зголемување на безбедносните ризици. Сегашниот мејнстрим електролитски систем се базира на карбонатни растворувачи, кои имаат ниски точки на палење и се запаливи и испарливи. Во услови на злоупотреба како што се преполнување, краток спој или висока температура, тие се многу склони да предизвикаат термичко бегство, што доведува до пожари или дури и експлозии на батериите, што претставува сериозна опасност по безбедноста. При работни температури над 50 степени, страничните реакции помеѓу електродата и електролитот нагло ќе се забрзаат, што ќе резултира со брзо деградирање на капацитетот на батеријата и ограничување на нејзината сигурна примена во широки температурни опсези. Растворувачите со пламен-ретардант на фосфат естер се сметаат за идеална алтернатива на карбонатните растворувачи. Сепак, долготрајниот-проблем на некомпатибилност со графитните аноди ја попречи нивната комерцијализација: во конвенционални или ниски-концентрации на сол, електролитите на фосфат естер не можат да формираат стабилен цврст електролитен интерфејс (SEI) на површината на графитните аноди, а електролитот ќе биде комбиниран со{10} предизвикувајќи континуирано распаѓање и структурно оштетување.
Во моментов, тим иновативно синтетизираше нов тип на шестчлен растворувач со флуорирана фосфорна киселина естер со прстен, именуван како 2-(2,2,2-трифлуороетокси)-1,3,2{18}{14}{14}{14}}1,3,2{18}{14}{14}}} (HTP). Во споредба со традиционалниот естер на петчлен фосфорна киселина со петчлен-член прстен, шестчлената структура на прстенот на HTP има помала напнатост на прстенот, што значително ја подобрува термичката стабилност и хемиската стабилност на молекулата од термодинамичка перспектива и ги инхибира страничните реакции како што е распаѓањето на прстенот. Врз основа на ова, тимот избра три-(2,2,2-трифлуороетил) фосфат (TFEP) како ко-растворувач и координиран со солта на литиум бис(флуоросулфонил)имид (LiFSI), успешно конструирајќи систем на електролит на естер со ниска концентрација на целосно фосфорна киселина со концентрација на литиум од само 1 M сол. Основната предност на овој електролит лежи во тоа што преку уникатни интеракции меѓу растворувачите, тој ја регулира структурата на солвацијата на јоните на литиум, а со тоа предизвикува формирање на стабилен и густ SEI филм на графитната анода, надминувајќи го проблемот со компатибилноста.
Оваа работа се заснова на нов тип растворувач на хексациклична фосфорна киселина естер (HTP) и успешно конструираше електролит со ниска-концентрација на сите-фосфорна киселина. Овој електролит, со широкиот електрохемиски прозорец, екстремно високата точка на палење и одличната отпорност на пламен, ѝ овозможува на батеријата од 4,5 V графит||NMC811 да работи стабилно на 100 степени и поминува ригорозни безбедносни тестови како што се пункција, пробивање на тесното грло каде што традиционалните електролити тешко се балансираат со висока безбедност и висока температура{6}.
