A szilárd elektrolit interfázis (SEI) széles körben használatos a működő akkumulátorokban az anód és az elektrolit között kialakuló új fázis leírására.A nagy energiasűrűségű lítium (Li) fém akkumulátorok működését súlyosan hátráltatja a dendrites lítium lerakódás, amelyet nem egységes SEI vezérel.Bár egyedülálló előnyei vannak a lítium lerakódás egyenletességének javításában, a gyakorlati alkalmazásokban az anionból származó SEI hatása nem ideális.A közelmúltban Zhang Qiang kutatócsoportja a Tsinghua Egyetemről azt javasolta, hogy anionreceptorok segítségével állítsák be az elektrolit szerkezetét egy stabil anionból származó SEI létrehozása érdekében.Az elektronhiányos bóratomokat tartalmazó trisz(pentafluor-fenil)-borán-anion receptor (TPFPB) kölcsönhatásba lép a bisz(fluor-szulfonimid)-anionnal (FSI-), hogy csökkentse az FSI- redukciós stabilitását.Ezenkívül TFPPB jelenlétében megváltozott az FSI- ionklasztereinek (AGG) típusa az elektrolitban, és az FSI- több Li+-mal lép kölcsönhatásba.Emiatt az FSI- lebontása Li2S-t eredményez, és az anionból származó SEI stabilitása javul.
A SEI az elektrolit reduktív bomlástermékeiből áll.A SEI összetételét és szerkezetét elsősorban az elektrolit szerkezete, azaz az oldószer, az anion és a Li+ közötti mikroszkópos kölcsönhatás szabályozza.Az elektrolit szerkezete nemcsak az oldószer és a lítium-só típusától, hanem a só koncentrációjától is változik.Az elmúlt években a nagy koncentrációjú elektrolit (HCE) és a lokalizált magas koncentrációjú elektrolit (LHCE) egyedülálló előnyöket mutatott a lítium fém anódok stabilizálásában azáltal, hogy stabil SEI-t alkotnak.Az oldószer és a lítium-só mólaránya alacsony (kevesebb, mint 2), és az anionok a Li+ első szolvatációs burkába kerülnek, kontakt ionpárokat (CIP) és aggregációt (AGG) képezve HCE-ben vagy LHCE-ben.A SEI összetételét ezt követően a HCE és az LHCE anionjai szabályozzák, amit anion eredetű SEI-nek neveznek.Annak ellenére, hogy vonzó teljesítményt nyújt a lítium-fém anódok stabilizálásában, a jelenlegi anionból származó SEI-k nem elégségesek a gyakorlati körülmények kihívásainak kielégítésére.Ezért tovább kell javítani az anionból származó SEI stabilitását és egységességét, hogy a tényleges körülmények között leküzdjük a kihívásokat.
Az anionokból származó SEI fő prekurzorai a CIP és az AGG formájában.Általánosságban elmondható, hogy az anionok elektrolit szerkezetét közvetetten a Li+ szabályozza, mivel az oldószer és hígító molekulák pozitív töltése gyengén lokalizált, és nem tud közvetlenül kölcsönhatásba lépni az anionokkal.Ezért nagyon várják az anionos elektrolitok szerkezetének szabályozására szolgáló új stratégiákat az anionokkal való közvetlen kölcsönhatás révén.
Feladás időpontja: 2021.11.22