Abstrak
Meningkatnya penggunaan baterai lithium-ion dengan kepadatan energi tinggi pada kendaraan listrik dan stasiun penyimpanan energi telah meningkatkan kekhawatiran atas keamanan termalnya. Poli(3-alkiltiofena) (P3AT), yang dikenal karena efek koefisien suhu positif (PTC), adalah kandidat yang menjanjikan untuk elektroda responsif termal untuk menekan pelarian termal LIB. Namun, hubungan struktur-properti yang mengatur perilaku PTC mereka masih kurang dijelaskan. Studi ini secara sistematis mensintesis P3AT dengan rantai samping alkil yang disesuaikan dan menyelidiki dampak dopan anion (PF6−, TFSI−, ClO4−) pada suhu transisi PTC dan rasio resistansinya. Terungkap bahwa polimer dengan rantai samping alkil yang lebih panjang dan anion dopan yang lebih kecil menunjukkan suhu transisi PTC yang lebih rendah dan rasio resistansi PTC yang lebih tinggi, yang dikaitkan dengan peningkatan mobilitas rantai dan efisiensi disosiasi dopan. Sementara efek PTC menunjukkan reversibilitas parsial, peningkatan siklus termal dan rantai samping alkil yang diperpanjang mempercepat penurunan kinerja karena keterikatan rantai samping dan pelindian dopan. Selain itu, elektroda peka suhu berbasis LiFePO4 (LFP-P3AT) secara efektif menghentikan reaksi elektroda pada suhu 110°C, menunjukkan karakteristik peka suhu yang andal. Temuan ini menetapkan prinsip desain molekuler untuk bahan baterai pintar generasi berikutnya dengan kemampuan perlindungan termal intrinsik.