Interfáza tuhého elektrolytu (SEI) sa široko používa na opis novej fázy vytvorenej medzi anódou a elektrolytom v pracovných batériách. Kovové batérie lítia (Li) s vysokou energiou sú prísne brzdené dendritickými depozíciami lítia riadeného nejednotným sei. Aj keď má jedinečné výhody pri zlepšovaní uniformity ukladania lítia, v praktických aplikáciách nie je účinok SEI odvodený od aniónov ideálny. Nedávno výskumná skupina Zhang Qiang z univerzity Tsinghua navrhla použiť aniónové receptory na upravenie štruktúry elektrolytov na vytvorenie stabilného SEI odvodeného od aniónov. Tris (pentafluórfenyl) boranový aniónový receptor (TPFPB) s atómami bóru s deficitom elektrónov interaguje s aniónom BIS (fluórsulfonimid) (FSI-), aby sa znížila redukčná stabilita FSI-. Okrem toho sa v prítomnosti TFPPB zmenil typ iónových zhlukov (AGG) v elektrolyte a FSI-interaguje s More Li+. Preto sa rozklad FSI-podporuje na výrobu LI2S a zlepšuje sa stabilita SEI odvodeného z aniónov.
SEI sa skladá z produktov reduktívneho rozkladu elektrolytu. Zloženie a štruktúra SEI sú riadené hlavne štruktúrou elektrolytu, to znamená mikroskopickú interakciu medzi rozpúšťadlom, aniónom a Li+. Štruktúra elektrolytu sa mení nielen s typom rozpúšťadla a lítiovej soli, ale aj s koncentráciou soli. V posledných rokoch vykazovali vysoko koncentrácie elektrolyt (HCE) a lokalizované vysoko koncentrácie elektrolyt (LHCE) jedinečné výhody pri stabilizácii anód kovových lítium vytvorením stabilného SEI. Molárny pomer rozpúšťadla k lítiovej soli je nízky (menej ako 2) a anióny sa zavádzajú do prvého solvatačného plášťa Li+, tvoriace páry kontaktných iónov (CIP) a agregáciu (AGG) v HCE alebo LHCE. Zloženie SEI je následne regulované aniónmi v HCE a LHCE, ktoré sa nazýva sei odvodené od aniónov. Napriek svojmu atraktívnemu výkonu pri stabilizácii anód kovových kovov, súčasné SEI odvodené od aniónov nie sú dostatočné na splnenie problémov praktických podmienok. Preto je potrebné ďalej zlepšovať stabilitu a jednotnosť SEI odvodeného z aniónov, aby sa prekonali výzvy za skutočných podmienok.
Anióny vo forme CIP a AGG sú hlavnými prekurzormi SEI odvodeného z aniónov. Štruktúra elektrolytov aniónov je vo všeobecnosti nepriamo regulovaná Li+, pretože kladný náboj rozpúšťadiel a riedidlových molekúl je slabo lokalizovaný a nemôže priamo interagovať s aniónmi. Preto sa vysoko očakávajú nové stratégie regulácie štruktúry aniónových elektrolytov priamo interakciou s aniónmi.
Čas príspevku: november 22-2021