پیشرفت در تحقیق در مورد از دست دادن حرارتی باتری لیتیومی شارژ

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

چکیده: خلاصه ای از آخرین پیشرفت ها و چشم انداز توسعه برای تحقیقات باتری لیتیوم یون با امنیت بالا. مهم از پایداری دمای بالای الکترولیت‌ها و الکترودها، علل ناپایداری حرارتی باتری‌های لیتیوم یونی و مکانیسم‌های آنها مشخص کرده است که سیستم باتری لیتیوم یون تجاری موجود در دماهای بالا ناکافی است، پیشنهاد می‌کند الکترولیت‌های دمای بالا، تغییرات مثبت و منفی و مدیریت باتری خارجی و غیره ایجاد شود. برای طراحی باتری های لیتیوم یونی با امنیت بالا.

چشم انداز توسعه چشم انداز فنی توسعه باتری های لیتیوم یون ایمنی. 0 مقدمه باتری های لیتیوم یونی به دلیل هزینه کم، عملکرد بالا، انرژی بالا و محیط سبز که به طور گسترده در محصولات دیجیتال 3C، برق موبایل و ابزارهای الکتریکی استفاده می شود، به نماینده معمولی نوع جدیدی از انرژی تبدیل می شوند. در سال‌های اخیر، به دلیل تشدید آلودگی زیست‌محیطی و راهنمایی‌های سیاست ملی، بازار خودروهای الکتریکی مبتنی بر خودروهای الکتریکی تقاضا برای باتری‌های لیتیوم یونی را افزایش داده است، در فرآیند توسعه سیستم‌های باتری لیتیوم یونی با قدرت بالا، مسائل ایمنی باتری توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرده است، مشکلات موجود نیاز فوری به حل بیشتر دارند.

تغییر دمای سیستم باتری با ظهور گرما تعیین می شود و دو عامل توزیع می شود. وقوع گرمای باتری لیتیوم یونی مهم است که ناشی از واکنش بین تجزیه حرارتی و مواد باتری است. کاهش گرمای سیستم باتری و بهبود عملکرد سیستم ضد دمای بالا، سیستم باتری ایمن است.

و تجهیزات قابل حمل کوچک مانند تلفن های همراه، ظرفیت باتری لپ تاپ به طور کلی کمتر از 2AH است، و ظرفیت باتری لیتیوم یونی نوع قدرت مورد استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی به طور کلی بیشتر از 10 ساعت است، و دمای محلی اغلب در طول عملیات عادی بالاتر از 55 درجه سانتیگراد است، و دمای داخلی به 300 درجه سانتیگراد می رسد، در دمای بالا یا سرعت زیاد، میزان شارژ و دشارژ بالای ارگان در شرایط یک سری گرما افزایش می یابد. واکنش هایی که در نهایت منجر به خارج شدن کنترل حرارتی و احتراق یا انفجار باتری می شود [3]. علاوه بر فاکتورهای واکنش شیمیایی خاص خود، برخی از افراد دارای اتصال کوتاه ناشی از گرمای بیش از حد، سبقت گرفتن و ضربه مکانیکی هستند، برخی از عوامل مصنوعی نیز می توانند منجر به وقوع باتری لیتیوم یونی برای ایجاد حوادث ایمنی شوند. بنابراین، مطالعه و بهبود عملکرد دمای بالای باتری‌های لیتیوم یون مهم است.

1 علت حرارتی خارج از کنترل، تجزیه و تحلیل حرارتی خارج از کنترل باتری لیتیوم یون مهم است زیرا دمای داخلی باتری افزایش می یابد. در حال حاضر، پرکاربردترین سیستم الکترولیت در باتری‌های لیتیوم یون تجاری، محلول کربنات مخلوط LiPF6 است. چنین حلالی دارای فراریت بالا، نقطه اشتعال کم، احتراق بسیار آسان است.

هنگامی که اتصال کوتاه داخلی ناشی از برخورد یا تغییر شکل، شارژ و دشارژ و سبقت زیاد است، گرمای زیادی وجود خواهد داشت و در نتیجه دمای باتری افزایش می یابد. هنگام رسیدن به دمای معین، یک سری واکنش های تجزیه باعث از بین رفتن تعادل حرارتی باتری می شود. هنگامی که گرمای آزاد شده توسط این واکنش های شیمیایی نمی تواند به موقع تخلیه شود، پیشرفت واکنش را تشدید می کند و باعث ایجاد یک سری واکنش های جانبی خود گرمایشی می شود.

دمای باتری به شدت افزایش می یابد، یعنی "گرما خارج از کنترل"، در نهایت منجر به سوختن باتری می شود و حتی یک انفجار جدی رخ می دهد. به طور کلی علت خارج شدن حرارت از کنترل باتری لیتیوم یون در ناپایداری حرارتی الکترولیت و همچنین ناپایداری حرارتی الکترولیت و همزیستی الکترودهای مثبت و منفی مهم است. در حال حاضر، از جنبه بزرگ، ایمنی باتری‌های لیتیوم یون از مدیریت خارجی و طراحی داخلی برای کنترل دمای داخلی، ولتاژ و فشار هوا برای دستیابی به اهداف ایمنی مهم است.

2 حل و فصل استراتژی حرارتی خارج از کنترل 2. مدیریت خارجی 1) جزء PTC (ضریب دمای مثبت): قطعه PTC را در یک باتری لیتیوم یونی نصب کنید که فشار و دمای داخل باتری را در نظر می گیرد و هنگامی که باتری با شارژ بیش از حد گرم می شود، باتری 10 می شود مقاومت برای محدود کردن جریان افزایش می یابد و ولتاژ بین قطب مثبت و منفی به ولتاژ حفاظت خودکار باتری کاهش می یابد تا عملکرد باتری مشخص شود. 2) شیر ضد انفجار: هنگامی که باتری به دلیل غیر طبیعی بودن بیش از حد بزرگ است، شیر ضد انفجار تغییر شکل می دهد که در داخل باتری قرار می گیرد تا متصل شود، شارژ را متوقف کنید.

3) الکترونیک: 2 تا 4 بسته باتری می تواند محافظ یون لیتیوم طراحی مدار الکترونیکی را تزئین کند، از شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد جلوگیری کند، از حوادث ایمنی جلوگیری کند، عمر باتری را افزایش دهد. البته این روش های کنترل خارجی تاثیر خاصی دارند اما این وسایل اضافی بر پیچیدگی و هزینه تولید باتری افزوده اند و نمی توانند مشکل ایمنی باتری را به طور کامل حل کنند. بنابراین، ایجاد یک مکانیسم حفاظت ایمنی ذاتی ضروری است.

2.2 بهبود الکترولیت الکترولیت الکترولیت به عنوان باتری لیتیوم یونی، ماهیت الکترولیت به طور مستقیم عملکرد باتری را تعیین می کند، ظرفیت باتری، محدوده دمای کارکرد، عملکرد چرخه و عملکرد ایمنی مهم است. در حال حاضر، سیستم های محلول الکترولیتی باتری لیتیوم یون تجاری، ترکیبی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد LIPF6، کربنات وینیل و کربنات خطی است.

قسمت جلویی یک عنصر ضروری است و استفاده از آنها از نظر عملکرد باتری نیز محدودیت هایی دارد. در عین حال، مقدار زیادی از حلال کربناته با نقطه جوش کم و نقطه اشتعال پایین در الکترولیت استفاده می شود که در دمای پایین تری خواهد بود. فلاش، خطر ایمنی بزرگی وجود دارد.

بنابراین، بسیاری از محققان سعی در بهبود سیستم الکترولیت برای بهبود عملکرد ایمنی الکترولیت ها دارند. در مواردی که مواد بدنه اصلی باتری (شامل مواد الکترود، مواد دیافراگم، مواد الکترولیت) در مدت زمان کوتاهی تغییر نکند، پایداری الکترولیت یک راه مهم برای افزایش ایمنی باتری‌های لیتیوم یونی است. 2.

2.1 افزودنی های عملکردی افزودنی دارای دوز کمتر و ویژگی هدفمند هستند. به این معنا که می تواند عملکرد ماکروسکوپی خاصی از باتری را بدون تغییر در فرآیند تولید بدون تغییر یا به طور قابل ملاحظه ای بدون هزینه جدید باتری بهبود بخشد.

بنابراین، افزودنی‌های عملکردی به نقطه داغ باتری لیتیوم یون امروزی تبدیل شده‌اند، که یکی از امیدوارکننده‌ترین مسیرها است که در حال حاضر امیدوارکننده‌ترین محلول بیماری‌زای الکترولیت باتری لیتیوم یون است. استفاده اساسی از افزودنی برای جلوگیری از زیاد شدن دمای باتری و محدود شدن ولتاژ باتری به محدوده کنترل است. بنابراین طراحی افزودنی از منظر دما و پتانسیل شارژ نیز در نظر گرفته می شود.

افزودنی بازدارنده شعله: افزودنی بازدارنده شعله را می توان به افزودنی های مقاوم در برابر شعله فسفر آلی، یک افزودنی مقاوم در برابر شعله ترکیبی حاوی نیتروژن، یک افزودنی بازدارنده شعله مبتنی بر سیلیکون و یک افزودنی بازدارنده اشتعال مرکب تقسیم کرد. 5 مقوله مهم بازدارنده اشتعال آلی فسفروسل: موارد مهم شامل برخی از ترکیبات آلکیل فسفات، آلکیل فسفیت، فسفات فلورینه و نیتریل فسفات است.

مکانیسم بازدارنده شعله برای واکنش زنجیره‌ای مولکول‌های بازدارنده شعله که با رادیکال‌های آزاد هیدروژن تداخل دارند، مهم است که به عنوان مکانیسم جذب رادیکال آزاد نیز شناخته می‌شود. تجزیه افزودنی گازی شدن، رادیکال های آزاد حاوی فسفر را آزاد می کند، توانایی رادیکال های آزاد برای پایان دادن به یک واکنش زنجیره ای. بازدارنده شعله فسفات: فسفات مهم، تری اتیل فسفات (TEP)، تروبتیل فسفات (TBP) و غیره.

ترکیب نیتریل فسفات مانند هگزا متیل فسفازن (HMPN)، آلکیل فسفیت مانند تری متیل فسفیت (TMPI)، سه - (2،2،2-تری فلوئورواتیل)، فسفیت (TT-FP)، استر اسید فلوئوردار، مانند سه-(2،2،2) (Trifluoroethyl) دی-(2،2،2-تری فلورواتیل)- متیل فسفات (BMP)، (2،2،2-تری فلوئورواتیل) - دی اتیل فسفات (TDP)، فنیل فسفات (DPOF)، و غیره. یک افزودنی مقاوم در برابر شعله خوب است. فسفات معمولاً دارای ویسکوزیته نسبتاً زیاد، پایداری الکتروشیمیایی ضعیف است و افزودن بازدارنده شعله نیز تأثیر منفی بر هدایت یونی الکترولیت و برگشت پذیری گردش الکترولیت دارد و در عین حال ضریب شکست الکترولیت را افزایش می دهد.

به طور کلی: 1 محتوای کربن گروه های آلکیل جدید. 2 گروه معطر (فنیل) گروه آلکیل جایگزین. 3 یک ساختار حلقوی فسفات را تشکیل می دهند. مواد آلی هالوژنه (حلال هالوژنه): بازدارنده شعله آلی هالوژنیک برای آنفولانزا آنفولانزا آنفولانزا مهم است. پس از جایگزینی H با F، خواص فیزیکی آن تغییر کرده است، مانند کاهش نقطه ذوب، کاهش ویسکوزیته، بهبود پایداری شیمیایی و الکتروشیمیایی و غیره.

بازدارنده هالوژنیک آلی شامل کربنات های فلوروسیکلیک، کربنات های زنجیره ای فلوئورو و اتر آلکیل-پرفلورودکان و غیره است. OHMI و سایر فلورورتیل اتر مقایسه ای، ترکیبات فلوراید حاوی فلوراید نشان داد که 3/33 درصد (کسر حجمی) 0 اضافه می شود.

الکترولیت 67 mol / lliclo4 / Ec + DEC + PC (نسبت حجم 1: 1: 1) دارای نقطه اشتعال بالاتر است، پتانسیل کاهش بالاتر از حلال آلی EC، DEC و PC است، که می تواند به سرعت یک فیلم SEI بر روی سطح گرافیت طبیعی تشکیل دهد، اولین بار ظرفیت و تخلیه و تخلیه کالن را بهبود بخشد. فلوراید به خودی خود از عملکرد جذب رادیکال آزاد بازدارنده شعله که در بالا توضیح داده شد استفاده نمی کند، فقط برای رقیق کردن حلال های فرار و قابل اشتعال بالا استفاده می کند، بنابراین فقط نسبت حجمی در الکترولیت عمدتاً (70٪) است که الکترولیت قابل اشتعال نیست. کامپوزیت بازدارنده شعله: کامپوزیت بازدارنده شعله ای که در حال حاضر در الکترولیت استفاده می شود دارای یک ترکیب PF و یک ترکیب کلاس NP است، مواد معرف دارای هگزا متیل فسفورید مهم (HMPA)، فلوروفسفات و غیره هستند.

بازدارنده شعله با استفاده هم افزایی از دو عنصر بازدارنده شعله، اثر بازدارنده شعله را اعمال می کند. FEI و همکاران دو بازدارنده NP MEEP و MEE را پیشنهاد می کند و فرمول مولکولی آن در شکل 1 نشان داده شده است.

Licf3SO3 / MeEP: PC = 25:75، الکترولیت می تواند اشتعال پذیری 90٪ را کاهش دهد و رسانایی می تواند به 2.5 × 10-3S / سانتی متر برسد. 2) افزودنی شارژ شده: یک سری واکنش ها زمانی رخ می دهد که باتری لیتیوم یون بیش از حد شارژ می شود.

جزء الکترولیت (مهم حلال است) که سطح واکنش های تجزیه اکسیداتیو را در سطح الکترود مثبت به هم می زند، گاز تولید می شود و مقدار گرما آزاد می شود و در نتیجه فشار داخلی باتری افزایش می یابد و دما افزایش می یابد و ایمنی باتری به طور جدی تحت تأثیر قرار می گیرد. از مکانیسم هدف، افزودنی محافظت از overchaul برای نوع قدرت سلب اکسیداتیو و دو نوع پلیمریزاسیون الکتریکی مهم است. از نوع افزودنی می توان آن را به لیتیوم هالید، ترکیب متالوسن تقسیم کرد.

در حال حاضر، یک آداپراز اضافی اضافی اضافه شده (BP) و سیکلوهگزیل بنزن (CHB) روی افزودنی‌های ضد اورچارد ردوکس، زمانی که ولتاژ شارژ از ولتاژ قطع عادی فراتر می‌رود، اصل است و افزودنی از الکترود مثبت شروع می‌شود. واکنش اکسیداسیون، محصول اکسیداسیون به الکترود منفی منتشر می شود و واکنش کاهش رخ می دهد. اکسیداسیون بین قطب مثبت و منفی بسته می شود، بار اضافی را جذب می کند.

مواد نماینده آن دارای یک فروسن و مشتق آن، فرید 2،2- پیریدین و مجموعه ای از 1،10-گلنولین مجاور، مشتق تیول است. افزودنی ضد پر شدن بلوک پلیمریزاسیون. مواد نماینده شامل سیکلوهگزیل بنزن، بی فنیل و سایر مواد است.

هنگامی که بی فنیل به عنوان یک افزودنی از پیش شارژ شده استفاده می شود، هنگامی که ولتاژ به 4.5 تا 4.7 ولت می رسد، بی فنیل اضافه شده به صورت الکتروشیمیایی پلیمریزه می شود و لایه ای از فیلم رسانا را روی سطح الکترود مثبت تشکیل می دهد و مقاومت داخلی باتری را افزایش می دهد و در نتیجه باتری محافظ جریان شارژ را محدود می کند.

2.2.2 الکترولیت مایع یون مایع یونی کاملاً از یین و کاتیون تشکیل شده است.

از آنجایی که یون های داخلی یا حجم های کاتیونی ضعیف هستند، حد واسط ضعیف است، توزیع الکترون ناهموار است و اوان-سانسون می تواند آزادانه در دمای اتاق که مایع است حرکت کند. می توان آن را به ایمیدازول، پیرازول، پیریدین، نمک آمونیوم چهارتایی و غیره تقسیم کرد. در مقایسه با حلال آلی معمولی باتری های لیتیوم یونی، مایعات یونی 5 مزیت دارند: 1 پایداری حرارتی بالا، 200 درجه سانتیگراد نمی تواند تجزیه شود. 2 فشار بخار تقریبا 0 است، لازم نیست نگران باتری باشید. 3 مایع یونی به آسانی قابل احتراق نیست بدون خورندگی. 4 دارای رسانایی الکتریکی بالایی است. 5 پایداری شیمیایی یا الکتروشیمیایی خوب است.

AN یا موارد مشابه PP13TFSI و 1Mollipf6ec / Dec (1: 1) را به یک الکترولیت تبدیل می کند که می تواند اثرات کاملاً غیر سوختی را به دست آورد و افزودنی 2 درصد وزنی liboB را در این سیستم به منظور بهبود قابل توجه سازگاری رابط اضافه می کند. تنها مشکلی که باید حل شود رسانایی یون در سیستم الکترولیت است. 2.

2.3 انتخاب پایداری حرارتی هگزافلوئوروفسفات نمک لیتیوم (LiPF6) یک نمک لیتیوم الکترولیت پرکاربرد در باتری لیتیوم یونی کالا است. اگرچه ماهیت تک آن بهینه نیست، عملکرد کلی آن سودمندترین است.

با این حال، LiPF6 معایب خود را نیز دارد، به عنوان مثال، LiPF6 شیمیایی است و از نظر ترمودینامیکی ناپایدار است، و واکنش رخ می دهد: LIPF (6S) → LIF (S) + PF (5G)، واکنش تولید شده PF5 آسان است به حلال آلی در اتم اکسیژن حمله می کند. به ویژه در دماهای بالا جدی است. تحقیقات کنونی در مورد نمک های الکترولیت با دمای بالا در مزارع نمک لیتیوم آلی متمرکز شده است. مواد نماینده با نمک های مبتنی بر بور، نمک های لیتیوم مبتنی بر ایمین مهم هستند.

LIB (C2O4) 2 (liboB) یک نمک الکترولیتی است که به تازگی در سالهای اخیر سنتز شده است. این خواص بسیار عالی دارد، دمای تجزیه 302 درجه سانتیگراد، می تواند یک فیلم SEI پایدار در یک الکترود منفی تشکیل دهد. بهبود عملکرد گرافیت در محلول الکترولیتی مبتنی بر PC، اما ویسکوزیته آن بزرگ است، امپدانس فیلم SEI تشکیل شده است [14].

دمای تجزیه LIN (SO2CF3) 2 (Litfsi) 360 درجه سانتیگراد است و هدایت یونی در دمای معمولی کمی کمتر از LiPF6 است. پایداری الکتروشیمیایی خوب است و پتانسیل اکسیداسیون حدود 5.0 ولت است که آلی ترین نمک لیتیوم است، اما خوردگی جدی سیال پایه Al است.

2.2.4 الکترولیت پلیمری بسیاری از باتری‌های لیتیوم یونی از حلال‌های کربناته قابل اشتعال و فرار استفاده می‌کنند، در صورتی که نشت احتمال آتش‌سوزی ایجاد کند.

این به خصوص باتری لیتیوم یون قدرتمند با ظرفیت بالا و چگالی انرژی بالا است. به جای استفاده از الکترولیت های پلیمری بی پروا به جای الکترولیت های مایع آلی قابل اشتعال، می تواند ایمنی باتری های لیتیوم یون را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. تحقیق در مورد الکترولیت پلیمری به ویژه الکترولیت پلیمری نوع ژل پیشرفت زیادی داشته است.

در حال حاضر، آن را با موفقیت در باتری های لیتیوم یون تجاری استفاده می شود. با توجه به طبقه بندی بدنه پلیمری، الکترولیت پلیمری ژل با سه دسته زیر مهم است: الکترولیت پلیمری مبتنی بر PAN، الکترولیت پلیمری PMMA، الکترولیت پلیمری مبتنی بر PVDF. با این حال، الکترولیت پلیمری نوع ژل در واقع نتیجه سازش الکترولیت پلیمری خشک و الکترولیت مایع است و باتری‌های پلیمری نوع ژل هنوز کارهای زیادی برای انجام دارند.

2.3 ماده مثبت می تواند تعیین کند که مواد الکترود مثبت زمانی که ولتاژ حالت شارژ بالای 4 ولت است ناپایدار است و تولید گرما حل شده در دماهای بالا آسان است تا اکسیژن تجزیه شود، اکسیژن و حلال های آلی همچنان به واکنش مقدار زیادی گرما و سایر گازها ادامه می دهند، ایمنی باتری را کاهش می دهد [2، 17]. بنابراین واکنش الکترود مثبت و الکترولیت عامل مهم گرما در نظر گرفته می شود.

با توجه به مواد معمولی، بهبود روش رایج ایمنی آن اصلاح پوشش است. برای پوشش سطحی مواد الکترود مثبت با MgO، A12O3، SiO2، TiO2، ZnO، SnO2، ZrO2، و غیره، می تواند واکنش Die +-rear مثبت و الکترولیت را کاهش دهد در حالی که کروماتوگرافی الکترود مثبت را کاهش می دهد و از تغییر فاز ماده الکترود مثبت جلوگیری می کند.

بهبود پایداری ساختاری آن، کاهش مقاومت بی نظمی کاتیون در شبکه، در نتیجه کاهش واکنش ثانویه فرآیند گردش خون. 2.4 مواد کربن در حال حاضر از سطح ویژه کم، سکوی شارژ و تخلیه بالاتر، سکوی شارژ و تخلیه کوچک، پایداری حرارتی نسبتاً بالا، حالت حرارتی نسبتاً خوب، پایداری حرارتی نسبتاً بالا، پایداری حرارتی نسبتاً بالا، پایداری حرارتی نسبتاً بالا استفاده می کند.

مانند میکروسفرهای کربن فاز میانی (MCMB)، یا Li9Ti5o12 ساختار اسپینل، که بهتر از پایداری ساختاری گرافیت چند لایه است [20]. روش بهبود عملکرد مواد کربن در حال حاضر برای تصفیه سطح (اکسیداسیون سطح، هالوژناسیون سطح، روکش کربن، پوشش فلز، اکسید فلز، پوشش پلیمری) یا معرفی دوپینگ فلزی یا غیرفلزی مهم است. 2.

5 دیافراگمی که در حال حاضر در باتری های لیتیوم یون تجاری استفاده می شود هنوز یک ماده پلی اولفین است و معایب مهم آن گرم و نفوذ مایع الکترولیتی ضعیف است. برای غلبه بر این نقایص، محققان راه‌های زیادی را امتحان کرده‌اند، مانند جستجوی مواد پایدار حرارتی، یا افزودن مقدار کمی نانوپودی Al2O3 یا SiO2 که نه تنها دارای دیافراگم مشترک است، بلکه پایداری حرارتی ماده الکترود مثبت را نیز دارد. استفاده کنید.

MIAO و همکاران، ساخت نانو بافته پلی‌آمید تهیه‌شده با روش ریسندگی الکترواستاتیک. خصوصیات DR و TGA مانند نشان می دهد که نه تنها می تواند پایداری حرارتی را در دمای 500 درجه سانتیگراد حفظ کند، بلکه نفوذ الکترولیت بهتری نسبت به دیافراگم CELGARD دارد. WANG و همکارانش غشای میکرومتخلخل نانوسکوپی AL2O3-PVDF را تهیه کردند که خواص الکتروشیمیایی و پایداری حرارتی خوبی از خود نشان می‌دهد و استفاده از جداکننده‌های باتری لیتیوم یون را راضی می‌کند.

3 خلاصه و مشتاقانه منتظر باتری های لیتیوم یونی برای وسایل نقلیه الکتریکی و ذخیره انرژی باشید که بسیار بزرگتر از تجهیزات الکترونیکی کوچک است و محیط استفاده پیچیده تر است. به طور خلاصه، می بینیم که امنیت آن تا حل شدن فاصله زیادی دارد و به گلوگاه فنی فعلی تبدیل شده است. کار بعدی باید در عمق اثر حرارتی باشد که باتری ممکن است پس از عملکرد غیرعادی ایجاد کند و راهی موثر برای بهبود عملکرد ایمنی باتری لیتیوم یونی پیدا کند.

در حال حاضر، استفاده از حلال های حاوی فلوئور و افزودنی های بازدارنده شعله یک جهت مهم برای توسعه باتری لیتیوم یون نوع ایمنی است. چگونگی متعادل کردن عملکرد الکتروشیمیایی و ایمنی دمای بالا، تمرکز تحقیقات آینده خواهد بود. به عنوان مثال، یک مجموعه یکپارچه یکپارچه بازدارنده شعله کامپوزیت با کارایی بالا، P، N، F، و CL ایجاد می شود، و یک حلال آلی با نقطه جوش بالا، نقطه اشتعال بالا توسعه می یابد، و یک محلول الکترولیتی با عملکرد ایمنی بالا تولید می شود.

بازدارنده های شعله کامپوزیت، افزودنی های دو کاره نیز به روند توسعه آینده تبدیل خواهند شد. در مورد مواد الکترود باتری لیتیوم یونی، خواص شیمیایی سطح مواد متفاوت است، درجه حساسیت مواد الکترود بر روی پتانسیل شارژ و دشارژ متناقض است و استفاده از یک یا چند الکترود / الکترولیت / افزودنی محدود برای تمام طراحی ساختار باتری غیرممکن است. بنابراین، در آینده، ما باید بر روی توسعه سیستم های باتری مختلف برای مواد الکترود خاص تمرکز کنیم.

در عین حال، همچنین در حال توسعه یک سیستم باتری لیتیوم یون پلیمری با امنیت بالا یا توسعه الکترولیت جامد معدنی با رسانای کاتیونی تک و انتقال سریع یون و پایداری حرارتی بالا است. علاوه بر این، بهبود عملکرد مایع یونی، توسعه سیستم‌های مصنوعی ساده و ارزان نیز بخش مهمی از تحقیقات آینده است.