Qattiq elektrolitlar interfazasi (SEI) ishlaydigan batareyalarda anod va elektrolit o'rtasida hosil bo'lgan yangi fazani tavsiflash uchun keng qo'llaniladi. Yuqori energiya zichligidagi lityum (Li) metall batareyalari notekis SEI tomonidan boshqariladigan dendritik lityum cho'kishi bilan jiddiy ravishda to'sqinlik qiladi. Litiy cho'kishining bir xilligini yaxshilashda noyob afzalliklarga ega bo'lsa-da, amaliy qo'llanmalarda aniondan olingan SEI ta'siri ideal emas. Yaqinda Tsinghua universitetining Chjan Qiang tadqiqot guruhi barqaror aniondan olingan SEI ni yaratish uchun elektrolit tuzilishini sozlash uchun anion retseptorlaridan foydalanishni taklif qildi. Elektron yetishmaydigan bor atomlariga ega tris(pentafluorofenil)boran anion retseptorlari (TPFPB) FSI- ning qaytarilish barqarorligini kamaytirish uchun bis(fluorosulfonimid) anioni (FSI-) bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bundan tashqari, TFPPB ishtirokida elektrolitdagi FSI- ion klasterlari (AGG) turi o'zgardi va FSI- ko'proq Li+ bilan o'zaro ta'sir qiladi. Shuning uchun, FSI- ning parchalanishi Li2S hosil qilish uchun rag'batlantiriladi va aniondan olingan SEI ning barqarorligi yaxshilanadi.
SEI elektrolitning qaytaruvchi parchalanish mahsulotlaridan iborat. SEI tarkibi va tuzilishi asosan elektrolitning tuzilishi, ya'ni erituvchi, anion va Li+ o'rtasidagi mikroskopik o'zaro ta'sir bilan boshqariladi. Elektrolitning tuzilishi nafaqat erituvchi turi va lityum tuzi bilan, balki tuz konsentratsiyasi bilan ham o'zgaradi. So'nggi yillarda yuqori konsentratsiyali elektrolit (HCE) va lokal yuqori konsentratsiyali elektrolit (LHCE) barqaror SEI hosil qilish orqali lityum metall anodlarini barqarorlashtirishda noyob afzalliklarni ko'rsatdi. Erituvchining lityum tuziga molyar nisbati past (2 dan kam) va anionlar Li+ ning birinchi solvatsiya qobig'iga kiritilib, HCE yoki LHCE da kontakt ion juftlari (CIP) va agregatsiya (AGG) hosil qiladi. SEI tarkibi keyinchalik HCE va LHCE da anionlar tomonidan tartibga solinadi, bu aniondan olingan SEI deb ataladi. Litiy metall anodlarini barqarorlashtirishdagi jozibador ishlashiga qaramay, hozirgi aniondan olingan SEIlar amaliy sharoitlarning qiyinchiliklarini qondirishda yetarli emas. Shuning uchun, haqiqiy sharoitlarda qiyinchiliklarni yengib o'tish uchun aniondan olingan SEI ning barqarorligi va bir xilligini yanada yaxshilash zarur.
CIP va AGG shaklidagi anionlar anionlardan olingan SEI ning asosiy prekursorlari hisoblanadi. Umuman olganda, anionlarning elektrolitlar tuzilishi bilvosita Li+ tomonidan tartibga solinadi, chunki erituvchi va suyultiruvchi molekulalarning musbat zaryadi zaif joylashgan va anionlar bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sir qila olmaydi. Shuning uchun, anionlar bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sir qilish orqali anion elektrolitlar tuzilishini tartibga solishning yangi strategiyalari juda kutilmoqda.
Nashr vaqti: 2021-yil 22-noyabr