Η ενδιάμεση φάση ηλεκτρολύτη (SEI) χρησιμοποιείται ευρέως για να περιγράψει τη νέα φάση που σχηματίζεται μεταξύ της ανόδου και του ηλεκτρολύτη σε μπαταρίες εργασίας. Οι μεταλλικές μπαταρίες λιθίου υψηλής ενέργειας (Li) παρεμποδίζονται σοβαρά από την εναπόθεση δενδριτικού λιθίου που καθοδηγείται από μη ομοιόμορφη SEI. Αν και έχει μοναδικά πλεονεκτήματα στη βελτίωση της ομοιομορφίας της εναπόθεσης λιθίου, σε πρακτικές εφαρμογές, η επίδραση του SEI που προέρχεται από ανιόν δεν είναι ιδανικό. Πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα του Zhang Qiang από το Πανεπιστήμιο Tsinghua πρότεινε να χρησιμοποιήσει υποδοχείς ανιόντων για να ρυθμίσει τη δομή των ηλεκτρολυτών για να κατασκευάσει ένα σταθερό ανιόν που προέρχεται από SEI. Ο υποδοχέας ανιόν (TPFPB) με υπαίθρια ανιόν (Pentafluorophenyl) με ανιόν (TPFPB) με άτομα με έλλειψη ηλεκτρονίων αλληλεπιδρά με το ανιόν (FSI-) για τη μείωση της σταθερότητας της σταθερότητας της FSI-. Επιπλέον, παρουσία του TFPPB, ο τύπος των συστάδων ιόντων (AGG) του FSI- στον ηλεκτρολύτη έχει αλλάξει και η FSI-αλληλεπιδρά με περισσότερα Li+. Επομένως, η αποσύνθεση του FSI- προωθείται για την παραγωγή LI2S και βελτιώνεται η σταθερότητα του SEI που προέρχεται από ανιόν.
Το SEI αποτελείται από τα προϊόντα αναγωγικής αποσύνθεσης του ηλεκτρολύτη. Η σύνθεση και η δομή του SEI ελέγχονται κυρίως από τη δομή του ηλεκτρολύτη, δηλαδή τη μικροσκοπική αλληλεπίδραση μεταξύ του διαλύτη, του ανιόν και του Li+. Η δομή του ηλεκτρολύτη αλλάζει όχι μόνο με τον τύπο του διαλύτη και το άλας λιθίου, αλλά και με τη συγκέντρωση του αλατιού. Τα τελευταία χρόνια, ο ηλεκτρολύτης υψηλής συγκέντρωσης (HCE) και ο εντοπισμένος ηλεκτρολύτης υψηλής συγκέντρωσης (LHCE) έδειξαν μοναδικά πλεονεκτήματα στη σταθεροποίηση των μεταλλικών ανόδων λιθίου σχηματίζοντας ένα σταθερό SEI. Η μοριακή αναλογία του διαλύτη προς το άλας λιθίου είναι χαμηλή (μικρότερη από 2) και τα ανιόντα εισάγονται στην πρώτη θήκη διαλυτοποίησης του Li+, σχηματίζοντας ζεύγη ιόντων επαφής (CIP) και συσσωμάτωση (AGG) σε HCE ή LHCE. Η σύνθεση του SEI στη συνέχεια ρυθμίζεται από τα ανιόντα σε HCE και LHCE, τα οποία ονομάζεται SEI που προέρχεται από ανιόν. Παρά την ελκυστική απόδοσή του στη σταθεροποίηση των ανόδων μετάλλων λιθίου, οι τρέχουσες SEI που προέρχονται από ανιόν δεν επαρκούν για την αντιμετώπιση των προκλήσεων των πρακτικών συνθηκών. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να βελτιωθεί περαιτέρω η σταθερότητα και η ομοιομορφία του SEI που προέρχεται από ανιόν για να ξεπεραστούν οι προκλήσεις υπό πραγματικές συνθήκες.
Τα ανιόντα με τη μορφή CIP και AGG είναι οι κύριοι πρόδρομοι για SEI που προέρχεται από ανιόν. Γενικά, η δομή των ηλεκτρολυτών των ανιόντων ρυθμίζεται έμμεσα από το Li+, επειδή το θετικό φορτίο των διαλυτών και των αραιωτικών μορίων είναι ασθενώς εντοπισμένο και δεν μπορεί να αλληλεπιδράσει άμεσα με τα ανιόντα. Ως εκ τούτου, αναμένονται νέες στρατηγικές για τη ρύθμιση της δομής των ανιονικών ηλεκτρολυτών με άμεση αλληλεπίδραση με ανιόντα.
Χρόνος δημοσίευσης: Νοέμβριος-22-2021