Interfaza trdnega elektrolita (SEI) se pogosto uporablja za opis nove faze, ki nastane med anodo in elektrolitom v delujočih baterijah.Litijeve (Li) kovinske baterije z visoko energijsko gostoto močno ovira dendritično odlaganje litija, ki ga vodi neenoten SEI.Čeprav ima edinstvene prednosti pri izboljšanju enakomernosti odlaganja litija, v praktičnih aplikacijah učinek SEI, pridobljenega iz anionov, ni idealen.Pred kratkim je raziskovalna skupina Zhang Qianga z univerze Tsinghua predlagala uporabo anionskih receptorjev za prilagoditev strukture elektrolitov za izdelavo stabilnega SEI, pridobljenega iz anionov.Tris(pentafluorofenil)boranski anionski receptor (TPFPB) z atomi bora s pomanjkanjem elektronov sodeluje z bis(fluorosulfonimidnim) anionom (FSI-), da zmanjša redukcijsko stabilnost FSI-.Poleg tega se je v prisotnosti TFPPB spremenil tip ionskih grozdov (AGG) FSI- v elektrolitu in FSI- sodeluje z več Li+.Zato se spodbuja razgradnja FSI-, da nastane Li2S, in izboljša se stabilnost iz anionov pridobljenega SEI.
SEI je sestavljen iz produktov reduktivne razgradnje elektrolita.Sestavo in strukturo SEI v glavnem nadzira struktura elektrolita, to je mikroskopska interakcija med topilom, anionom in Li+.Struktura elektrolita se ne spreminja le z vrsto topila in litijeve soli, temveč tudi s koncentracijo soli.V zadnjih letih sta elektrolit z visoko koncentracijo (HCE) in lokaliziran elektrolit z visoko koncentracijo (LHCE) pokazala edinstvene prednosti pri stabilizaciji litijevih kovinskih anod z oblikovanjem stabilnega SEI.Molarno razmerje topila proti litijevi soli je nizko (manj kot 2) in anioni se vnesejo v prvi solvatacijski ovoj Li+, pri čemer tvorijo kontaktne ionske pare (CIP) in agregacijo (AGG) v HCE ali LHCE.Sestavo SEI naknadno uravnavajo anioni v HCE in LHCE, kar se imenuje anionski SEI.Kljub svoji privlačni zmogljivosti pri stabilizaciji litijevih kovinskih anod trenutni SEI, pridobljeni iz anionov, ne zadostujejo za soočanje z izzivi praktičnih pogojev.Zato je treba dodatno izboljšati stabilnost in enotnost SEI, pridobljenega iz anionov, da bi premagali izzive v dejanskih pogojih.
Anioni v obliki CIP in AGG so glavni prekurzorji za SEI, pridobljen iz anionov.Na splošno je elektrolitska struktura anionov posredno regulirana z Li+, ker je pozitivni naboj molekul topila in razredčila šibko lokaliziran in ne more neposredno vplivati na anione.Zato so zelo pričakovane nove strategije za uravnavanje strukture anionskih elektrolitov z neposredno interakcijo z anioni.
Čas objave: 22. nov. 2021