剪切增稠电解液

不燃抗冲击

用不燃离子液体取代碳酸酯溶剂并引入SiO2纳米颗粒，使电解液在高速剪切下快速增稠，同时实现阻燃和抗冲击双重安全。

Tian, Xiaolu · Yan, Liu · Chunli, Zhao · Li, Chunhui · Xiqin, Yang · Jingjing, Zhang · 郎俊伟 · Shchukin, Dmitry G. · Hongyan, Du · 李明涛

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

临界剪切速率

{'zh': '1.43', 'en': '1.43'} s⁻¹

增稠比

{'zh': '89.0', 'en': '89.0'}

离子电导率

{'zh': '3.63 × 10⁻³', 'en': '3.63 × 10⁻³'} S cm⁻¹

放电比容量（0.1C）

{'zh': '150', 'en': '150'} mAh/g

放电比容量（0.5C）

{'zh': '120', 'en': '120'} mAh/g

抗冲击性能

{'zh': '1.4', 'en': '1.4'} J

技术优势

受冲击能自硬化

在高剪切应力下，SiO2纳米颗粒形成聚集体，使电解液迅速增稠，从而在碰撞瞬间机械隔离电极，防止内部短路。

不会着火

以不燃离子液体[BMIM]BF4作为溶剂，替代易燃的碳酸酯溶剂，电解液本身不可燃。

抗冲击能力翻数倍

加入SiO2后，电解液抗冲击性能从0.4 J提升到1.4 J，更耐碰撞。

应用场景

• 高安全锂电池：用于需要抗冲击和阻燃的电池，如电动车在碰撞中减少起火风险。
• 电池电解液：替代传统碳酸酯电解液，提供剪切增稠和不可燃双保险。
• 固态电池前驱体：作为准固态电解质前驱体，兼顾高离子电导率和机械防护。
• 智能剪切增稠材料：利用SiO2聚集体实现剪切增稠，可用于智能防护型电化学器件。