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Zhang, MingyangAutor o CoautorChen, QiAutor o CoautorIslam, MonsurAutor o Coautor

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20 de mayo de 2025
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Artículo
Sí

Deciphering a New Electrolyte Formulation for Intelligent Modulation of Thermal Runaway to Improve the Safety of Lithium-Ion Batteries

Publicado en: ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS. 35 (39): 2502761- - 2025-09-01 35(39), DOI: 10.1002/adfm.202502761

Autores:

Ghosh, A; Tian, SA; Zhang, MY; Gómez, IL; Chen, Q; Islam, M; Bhatia, B; Prolongo, SG; Lochab, B; Wang, DY
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Afiliaciones

IMDEA Mat Inst, C Eric Kandel 2, Getafe 28906, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Rey Juan Carlos Univ, Inst Invest Tecnol Sostenibil, C Tulipan S-N, Mostoles 28933, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Rey Juan Carlos Univ, Mat Sci & Engn Area, C Tulipan S-N, Mostoles 28933, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Shiv Nadar Inst Eminence, Dept Chem, NH91, Greater Noida 201314, Uttar Pradesh, India - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, ETS Ingn Caminos, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

Thermal runaway remains a persisting challenge that poses a significant risk to lithium-ion battery (LIB) users. In commercial LIBs, thermal runaway is typically controlled using temperature-responsive trilayer polypropylene/polyethylene/polypropylene (PP/PE/PP) separators. However, because of thermal shrinkage at approximate to 160 degrees C, these separators often fail to prevent thermal runaway in practical LIBs. Electrolyte engineering is, therefore, crucial to mitigate the risk of thermal runaway in LIBs. In this context, the Diels-Alder click chemistry is being introduced to tackle the thermal runaway issues in LIBs. A thermoresponsive electrolyte is proposed composed of a lithium salt dissolved in vinylene carbonate (VC) and 2,5-dimethylfuran (DMFu) that functions effectively in batteries at room temperature. At high temperatures, VC and DMFu participate in Diels-Alder reactions, forming oligomers that significantly decrease the ionic conductivity of the electrolyte and concurrently occlude the micropores of PP/PE/PP separators. These dual effects enable a two-step intelligent modulation of thermal runaway, with a warning phase activated above 80 degrees C and a complete thermal shutdown at 120 degrees C. The thermoresponsive electrolyte formulation deciphered in this study holds great potential for advancing the safety of LIBs through electrolyte engineering.
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Palabras clave

ChallengesCompositDiels-alder reactionsElectrolyte formulationLithium-ion batteriesMechanismsPerformanceSafetySeparatorShutdownThermal runawayThermal shutdowThermal shutdownVinylene carbonate

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 9/187, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Physics, Applied. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-02:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 3.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 3 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 65.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 4 (Altmetric).
  • El número de menciones en medios de comunicación: 7 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: India.

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Reconocimientos ligados al ítem

This project has received funding from the European Union (SMARTBATT: Smart electrolyte with inherent flame-retardancy for next-generation fire-safe lithium-ion batteries; Grant Agreement No. 101066532). Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or the European Research Executive Agency (REA). BL acknowledges the use of the MALDI instrument (DST-FIST (SR/FST/CS-I/2017/13(C)] award to the Department of Chemistry, Shiv Nadar (Institution of Eminence) University, Delhi NCR.
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