近日，河南大学赵勇、赫金玲团队围绕阻燃材料分子工程以提升锂基电池安全性展开研究，首先阐述了有机物燃烧机理与燃烧 “火三角”（热量 / 温度、燃料 / 有机物、O₂）对电池燃烧的影响，明确有机电解液燃烧是电池安全风险的核心诱因，其燃烧过程涉及链引发、链传递、链终止的自由基链式反应，热失控会进一步加剧这一过程。在此基础上，从分子层面系统分析了不同类型阻燃剂（FR）的作用机制，将其分为三类：一是抑制温升型阻燃剂（FR-ITR），以相变材料（PCMs）为代表，通过相变吸热（如石蜡 wax 在 60-65℃发生固 - 液相变）或水合材料脱水吸热降低电池内部温度，部分还能改变热失控反应路径；二是降低电解液易燃性型阻燃剂（FR-REF），含磷、卤素、氮等元素的化合物（如磷酸酯类、全氟化合物、含氰基聚合物）在高温下释放自由基（如 F・、PO・），猝灭燃烧过程中产生的 H・、HO・等链传递自由基，中断放热链式反应，且通过聚合物封装等方式可避免其与电极 / 电解液发生副反应；三是降低 O₂含量型阻燃剂（FR-ROC），如聚磷酸铵（APP）在高温下分解生成惰性气体（NH₃、CO₂）稀释 O₂浓度，或形成致密碳层隔绝 O₂与可燃物接触，同时兼具隔热作用。此外，本文还探讨了多种阻燃剂协同使用的策略，例如 FR-ITR 与 FR-REF 结合（相变材料与磷酸酯类复合）、FR-REF 与 FR-ROC 结合（含溴阻燃剂与 Sb₂O₃复合），通过发挥协同效应进一步提升阻燃效果。最后，本文从分子工程（如在溶剂或准固态电解质聚合物中引入 F、N、P 等阻燃元素）与物理复合（如将相变材料、自由基猝灭剂等整合到单一分子体系）两方面，提出了未来提升锂基电池阻燃安全性的研究方向，为高安全锂基电池的开发提供了理论参考与技术思路。

该成果以 “Molecular Engineering of Flame Retardant Material for Safe Lithium-Based Battery” 为题发表在 “Small” 期刊，第一作者是Hu Xiaoying。