Tang, WeiChen, QiLi, JunxiaoAo, XiangLiu, YunhuanQian, LijunProlongo, Silvia GonzálezQiu, YongWang, De Yi2025-12-022025-12-022025-12Tang, W, Chen, Q, Li, J, Ao, X, Liu, Y, Qian, L, Prolongo, S G, Qiu, Y & Wang, D Y 2025, 'Bi-Layered, Ultrathin Coating Initiated Relay Response to Impart Superior Fire Resistance for Polymeric and Metallic Substrates', Nano-Micro Letters, vol. 17, no. 1, 231. https://doi.org/10.1007/s40820-025-01739-82311-6706PubMedCentral: PMC12031706https://hdl.handle.net/10641/6567Publisher Copyright: © The Author(s) 2025.El desarrollo de recubrimientos ignífugos de alta eficacia es crucial para los ámbitos de la seguridad contra incendios de polímeros y de las baterías. Los recubrimientos intumescentes tradicionales y los recubrimientos cerámicos tienen dificultades para proporcionar simultáneamente una protección inmediata y prolongada, lo que limita su aplicabilidad. Para abordar este problema, se ha diseñado, inspirándose en comportamientos de respuesta diferencial, un innovador recubrimiento bicapa con aditivos orgánicos/nano-inorgánicos que permite un efecto de respuesta en relevo con protección tanto de acción rápida como prolongada. En concreto, las dos capas funcionan de forma continua a modo de relevo. Con un espesor de apenas 320 micras, el recubrimiento bicapa resiste temperaturas de fuego de hasta 1400 °C durante al menos 900 s. En consecuencia, el recubrimiento evitó eficazmente la perforación por combustión en placas de aluminio y en resina epoxi reforzada con tejido de vidrio, que de otro modo se perforaban por combustión en 135 y 173 s, respectivamente. Asimismo, el recubrimiento bicapa suprimió la formación y descomposición de la capa de interfase sólida en baterías de litio de tipo pouch, lo que se tradujo en una estabilidad electroquímica y una seguridad contra incendios prolongadas. Además, el recubrimiento bicapa, gracias a su respuesta rápida, confiere a la espuma de poliuretano una autoextinción rápida, evitando la ignición incluso bajo exposición a un fuego intenso de 1400 °C. En definitiva, nuestro trabajo aporta nuevas perspectivas para el diseño y desarrollo de recubrimientos ignífugos delgados, de alto rendimiento y multiaplicación. (Figura presentada). [Traducción automática al español; idioma original: inglés.]Developing high-efficient flame-retardant coatings is crucial for fire safety polymer and battery fields. Traditional intumescent coatings and ceramifiable coatings struggle to provide immediate and prolonged protection simultaneously, which limits the applicability. To address this, an innovative bi-layered coating with organic/nano-inorganic additives is inspired by differential response behaviors, enabling relay response effect with both fast-acting and extended protection. Specifically, two layers function continuously in the form of a relay. With a mere 320 microns, the bi-layered coating withstands fire temperatures of up to 1400 °C for at least 900 s. Consequently, the coating effective prevented burn through in aluminum plates and glass fabric-reinforced epoxy resin, which otherwise were burned through in 135 and 173 s, respectively. Meanwhile, the bi-layered coating suppressed the formation and decomposition of solid interface layer in lithium soft-package batteries, leading to prolonged electrochemical stability and fire safety. Additionally, the bi-layered coating with a fast response endows polyurethane foam with rapid self-extinguishing, preventing ignition even under exposure to strong fire of 1400 °C. Shortly, our work offers new insights into the design and development of thin, high-performance, and multi-application flame-retardant coatings. (Figure presented.)4382735enghttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Battery casesCoatingFlame retardantRelay responseUltra-thinElectronic, Optical and Magnetic MaterialsSurfaces, Coatings and FilmsElectrical and Electronic EngineeringJournal ArticleYesyesjournal articleopen access10.1007/s40820-025-01739-8https://www.scopus.com/pages/publications/105003774236https://www.scopus.com/pages/publications/105003774236#tab=citedBy