清华大学欧阳明高院士、王莉研究员和冯旭宁教授在Energy Storage Materials上发表了题为“Unlocking the self-supported thermal runaway of high-energy lithium-ion batteries”的论文。该工作揭示了氧气参与放热反应，最终导致NMC811|石墨软包电池进入热失控状态的两种内源性途径。研究表明，大约41.2％的氧在正极/电解质界面与碳酸亚乙酯（EC）发生剧烈反应，产生16.7％的热量，加速了自加热速率，并进一步触发热失控。同时，剩余的氧气，扩散到负极侧，反应产生大量热量（64.5％），从而使电池在热失控期间达到最高破坏温度。通过该研究，对电池热失控隐患有了更深入的了解。所揭示的机制有助于指导阻止热失控的发生，实现更安全的高能锂离子电池。

图1 热失控期间充满电的NMC811|Gr软包电池和局部电池的反应热

图2 NMC811|Gr电池内部的正极释放的氧气与负极嵌入的锂的反应路径以及热分析

研究亮点主要是：

（1）阐明氧气在O*/O₂+EC和O₂+LiC₆反应中的作用；

（2）O*/O₂+EC引发反应产生16.7％热量，O₂+LiC₆产生64.5％热量；

（3）在NMC811电池中，NMC的相变是热失控的触发因素。NMC的Ni含量越高，释放氧的温度越低，两个反应同时发生的可能性就越高；

（4）电解质中的EC充当氧气消耗的主要因素，O*/O₂+EC反应触发了热失控。对于具有NMC532正极的电池（其氧释放温度高于EC的汽化温度），O*/O₂+EC的反应会被抑制。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240582972100177X?via%3Dihub#ecom0001

（冀伟杰）