(Anod logam lithium) fasa interfacial elektrolit pepejal yang diperolehi dengan anion baru

Interphase elektrolit pepejal (SEI) digunakan secara meluas untuk menggambarkan fasa baru yang terbentuk di antara anod dan elektrolit dalam bateri kerja. Bateri logam ketumpatan tenaga tinggi (LI) sangat terhalang oleh pemendapan litium dendritik yang dipandu oleh SEI yang tidak seragam. Walaupun ia mempunyai kelebihan yang unik dalam meningkatkan keseragaman pemendapan lithium, dalam aplikasi praktikal, kesan SEI yang diperolehi dengan anion tidak sesuai. Baru-baru ini, kumpulan penyelidikan Zhang Qiang dari Tsinghua University mencadangkan untuk menggunakan reseptor anion untuk menyesuaikan struktur elektrolit untuk membina SEI yang diperolehi dengan anion yang stabil. Tris (pentafluorophenyl) reseptor anion borane (TPFPB) dengan atom boron kekurangan elektron berinteraksi dengan anion bis (fluorosulfonimide) (FSI-) untuk mengurangkan kestabilan pengurangan FSI-. Di samping itu, dengan kehadiran TFPPB, jenis kelompok ion (AGG) fsi- dalam elektrolit telah berubah, dan fsi- berinteraksi dengan lebih banyak Li+. Oleh itu, penguraian FSI- dipromosikan untuk menghasilkan LI2S, dan kestabilan SEI yang diperolehi dengan anion diperbaiki.

SEI terdiri daripada produk penguraian reduktif elektrolit. Komposisi dan struktur SEI terutamanya dikawal oleh struktur elektrolit, iaitu, interaksi mikroskopik antara pelarut, anion, dan Li+. Struktur perubahan elektrolit bukan sahaja dengan jenis pelarut dan garam litium, tetapi juga dengan kepekatan garam. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, elektrolit penentuan tinggi (HCE) dan elektrolit penentuan tinggi setempat (LHCE) telah menunjukkan kelebihan yang unik dalam menstabilkan anod logam lithium dengan membentuk SEI yang stabil. Nisbah molar pelarut ke garam litium adalah rendah (kurang daripada 2) dan anion diperkenalkan ke dalam sarung solvation pertama Li+, membentuk pasangan ion hubungan (CIP) dan agregasi (AGG) dalam HCE atau LHCE. Komposisi SEI kemudiannya dikawal oleh anion dalam HCE dan LHCE, yang dipanggil SEI yang berasal dari anion. Walaupun prestasi yang menarik dalam menstabilkan anod logam lithium, SEI-seis yang diperolehi dengan anion tidak mencukupi dalam memenuhi cabaran keadaan praktikal. Oleh itu, adalah perlu untuk meningkatkan lagi kestabilan dan keseragaman SEI yang berasal dari anion untuk mengatasi cabaran di bawah keadaan sebenar.

Anion dalam bentuk CIP dan AGG adalah prekursor utama untuk SEI yang diperolehi dengan anion. Secara umum, struktur elektrolit anion secara tidak langsung dikawal oleh Li+, kerana caj positif pelarut dan molekul pencair adalah lemah setempat dan tidak dapat berinteraksi secara langsung dengan anion. Oleh itu, strategi baru untuk mengawal selia struktur elektrolit anionik dengan secara langsung berinteraksi dengan anion sangat dinanti -nantikan.