(ሊቲየም ሜታል አኖድ) የአዲሶቹ አኒዮን የተገኘ ጠንካራ ኤሌክትሮላይት ኢንተርፌሻል ምዕራፍ

ጠጣር ኤሌክትሮላይት ኢንተርፋዝ (SEI) በስራ ባትሪዎች ውስጥ በአኖድ እና በኤሌክትሮላይት መካከል የተፈጠረውን አዲስ ምዕራፍ ለመግለጽ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። ከፍተኛ የኃይል ጥግግት ሊቲየም (Li) የብረት ባትሪዎች በዴንድሪቲክ ሊቲየም ክምችት ምክንያት በዩኒፎርም ባልሆነ SEI በሚመራው ዴንድሪቲክ ሊቲየም ክምችት በእጅጉ ይስተጓጎላሉ። የሊቲየም ክምችት ወጥነትን በማሻሻል ረገድ ልዩ ጥቅሞች ቢኖሩትም፣ በተግባራዊ አተገባበር፣ የአኒዮን የተገኘው SEI ውጤት ተስማሚ አይደለም። በቅርቡ፣ ከቺንግዋ ዩኒቨርሲቲ የመጣው የዣንግ ኪያንግ የምርምር ቡድን የተረጋጋ አኒዮን የተገኘ SEI ለመገንባት የኤሌክትሮላይት መዋቅርን ለማስተካከል የአኒዮን ተቀባዮችን እንዲጠቀሙ ሐሳብ አቅርቧል። ኤሌክትሮን-የጎደለው ቦሮን አቶሞች ያሉት ትሪስ(ፔንታፍሎሮፌኒል)ቦራን አኒዮን ተቀባይ (TPFPB) ከቢስ(ፍሎሮሰልፎኒሚድ) አኒዮን (FSI-) ጋር መስተጋብር ይፈጥራል፣ ይህም የFSI- ቅነሳ መረጋጋትን ይቀንሳል። በተጨማሪም፣ በTFPPB ፊት፣ በኤሌክትሮላይት ውስጥ ያለው የFSI- የአዮን ክላስተር (AGG) አይነት ተቀይሯል፣ እና FSI- ከተጨማሪ Li+ ጋር መስተጋብር ይፈጥራል። ስለዚህ የኤፍኤስአይ- መበስበስ Li2Sን ለማምረት ይበረታታል፣ እና የአኒዮን-የተገኘ የSEI መረጋጋት ይሻሻላል።

SEI የኤሌክትሮላይት ቅነሳ መበስበስ ውጤቶችን ያቀፈ ነው። የSEI ስብጥር እና መዋቅር በዋናነት የሚቆጣጠረው በኤሌክትሮላይት መዋቅር ነው፣ ማለትም በሟሟት፣ በአዮን እና በሊ+ መካከል ባለው ጥቃቅን መስተጋብር ነው። የኤሌክትሮላይት አወቃቀር የሚለዋወጠው በሟሟት እና በሊቲየም ጨው አይነት ብቻ ሳይሆን በጨው ክምችትም ጭምር ነው። በቅርብ ዓመታት ውስጥ፣ ከፍተኛ-ክምችት ኤሌክትሮላይት (HCE) እና አካባቢያዊ ከፍተኛ-ክምችት ኤሌክትሮላይት (LHCE) የተረጋጋ SEI በመፍጠር የሊቲየም ብረት አኖዶችን በማረጋጋት ልዩ ጥቅሞችን አሳይተዋል። የሟሟት ከሊቲየም ጨው ጋር ያለው ሞላር ጥምርታ ዝቅተኛ ነው (ከ2 ያነሰ) እና አኒየኖች በLi+ የመጀመሪያ የመሟሟት ሽፋን ውስጥ ይገባሉ፣ በHCE ወይም LHCE ውስጥ የግንኙነት አዮን ጥንዶች (CIP) እና ውህደት (AGG) ይፈጥራሉ። የSEI ስብጥር በመቀጠል በHCE እና LHCE ውስጥ ባሉ አኒየኖች ቁጥጥር ይደረግበታል፣ ይህም አኒዮን-የተገኘ SEI ይባላል። የሊቲየም ብረት አኖዶችን በማረጋጋት ረገድ ማራኪ አፈጻጸም ቢኖረውም፣ የአሁኑ አኒዮን-የተገኘ SEIዎች ተግባራዊ ሁኔታዎችን ተግዳሮቶች ለማሟላት በቂ አይደሉም። ስለዚህ፣ በተጨባጭ ሁኔታዎች ውስጥ ያሉትን ተግዳሮቶች ለማሸነፍ ከአኒዮን የተገኘ የSEI መረጋጋት እና ወጥነት የበለጠ ማሻሻል አስፈላጊ ነው።

በሲአይፒ እና በኤጂጂ መልክ የሚገኙ አኒዮኖች ለአኒዮን የተገኘ SEI ዋና ዋና ቀዳሚዎች ናቸው። በአጠቃላይ የአኒዮኖች ኤሌክትሮላይት መዋቅር በተዘዋዋሪ በሊ+ ቁጥጥር ይደረግበታል፣ ምክንያቱም የሟሟ እና የማሟሟት ሞለኪውሎች አወንታዊ ክፍያ ደካማ በሆነ መልኩ የተተረጎመ ስለሆነ እና በቀጥታ ከአኒዮኖች ጋር መስተጋብር መፍጠር ስለማይችል። ስለዚህ፣ ከአኒዮኖች ጋር በቀጥታ በመገናኘት የአኒዮኒክ ኤሌክትሮላይቶችን አወቃቀር ለመቆጣጠር አዳዲስ ስልቶች በጣም ይጠበቃሉ።