(Litija metāla anods) Jauna anjonu atvasināta cietā elektrolīta saskarnes fāze

Cieto elektrolītu starpfāzi (SEI) plaši izmanto, lai aprakstītu jauno fāzi, kas veidojas starp anodu un elektrolītu darba baterijās.Augsta enerģijas blīvuma litija (Li) metāla akumulatoru darbību nopietni kavē dendrītiskā litija nogulsnēšanās, ko vada nevienmērīga SEI.Lai gan tai ir unikālas priekšrocības litija nogulsnēšanās viendabīguma uzlabošanā, praktiskos lietojumos no anjoniem iegūtā SEI iedarbība nav ideāla.Nesen Zhang Qiang pētniecības grupa no Tsinghua universitātes ierosināja izmantot anjonu receptorus, lai pielāgotu elektrolīta struktūru, lai izveidotu stabilu anjonu atvasinātu SEI.Tris(pentafluorfenil)borāna anjonu receptors (TPFPB) ar elektronu deficīta bora atomiem mijiedarbojas ar bis(fluorsulfonimīda) anjonu (FSI-), lai samazinātu FSI- reducēšanas stabilitāti.Turklāt TFPPB klātbūtnē ir mainījies FSI jonu kopu (AGG) veids elektrolītā, un FSI mijiedarbojas ar vairāk Li+.Tāpēc tiek veicināta FSI sadalīšanās, lai iegūtu Li2S, un tiek uzlabota anjonu atvasinātā SEI stabilitāte.

SEI sastāv no elektrolīta reduktīviem sadalīšanās produktiem.SEI sastāvu un struktūru galvenokārt kontrolē elektrolīta struktūra, tas ir, mikroskopiskā mijiedarbība starp šķīdinātāju, anjonu un Li+.Elektrolīta struktūra mainās ne tikai atkarībā no šķīdinātāja un litija sāls veida, bet arī ar sāls koncentrāciju.Pēdējos gados augstas koncentrācijas elektrolīts (HCE) un lokalizēts augstas koncentrācijas elektrolīts (LHCE) ir parādījuši unikālas priekšrocības litija metāla anodu stabilizācijā, veidojot stabilu SEI.Šķīdinātāja un litija sāls molārā attiecība ir zema (mazāka par 2), un anjoni tiek ievadīti pirmajā Li+ šķīdinātāja apvalkā, veidojot kontaktu jonu pārus (CIP) un agregāciju (AGG) HCE vai LHCE.Pēc tam SEI sastāvu regulē anjoni HCE un LHCE, ko sauc par anjonu atvasinātu SEI.Neskatoties uz pievilcīgo veiktspēju litija metāla anodu stabilizēšanai, pašreizējie anjonu atvasinātie SEI nav pietiekami, lai apmierinātu praktisko apstākļu izaicinājumus.Tāpēc ir vēl vairāk jāuzlabo anjonu atvasināto SEI stabilitāte un vienveidība, lai pārvarētu problēmas faktiskajos apstākļos.

Anjoni CIP un AGG formā ir galvenie anjonu izcelsmes SEI prekursori.Kopumā anjonu elektrolītu struktūru netieši regulē Li+, jo šķīdinātāja un šķīdinātāja molekulu pozitīvais lādiņš ir vāji lokalizēts un nevar tieši mijiedarboties ar anjoniem.Tāpēc ļoti tiek gaidītas jaunas stratēģijas anjonu elektrolītu struktūras regulēšanai, tieši mijiedarbojoties ar anjoniem.