Bərk Elektrolit İnterfazası (SEI), işləyən batareyalarda anod və elektrolit arasında əmələ gələn yeni fazanı təsvir etmək üçün geniş istifadə olunur. Yüksək enerji sıxlığı olan litium (Li) metal batareyaları, qeyri-bərabər SEI tərəfindən idarə olunan dendritik litium çöküntüsü ilə ciddi şəkildə maneə törədir. Litium çöküntüsünün vahidliyini artırmaqda unikal üstünlüklərə malik olsa da, praktik tətbiqlərdə anion mənşəli SEI-nin təsiri ideal deyil. Bu yaxınlarda, Tsinghua Universitetindən Zhang Qiangın tədqiqat qrupu, anion reseptorlarından istifadə edərək elektrolit strukturunu tənzimləmək və sabit bir anion mənşəli SEI qurmaq təklif etdi. Elektron çatışmazlığı olan bor atomlarına malik tris(pentafluorofenil)boran anion reseptoru (TPFPB), FSI-nin reduksiya stabilliyini azaltmaq üçün bis(fluorosulfonimid) anionu (FSI-) ilə qarşılıqlı təsir göstərir. Bundan əlavə, TFPPB-nin iştirakı ilə elektrolitdəki FSI-nin ion klasterlərinin (AGG) növü dəyişdi və FSI- daha çox Li+ ilə qarşılıqlı təsir göstərir. Buna görə də, FSI-nin parçalanması Li2S əmələ gətirmək üçün təşviq olunur və aniondan əldə edilən SEI-nin stabilliyi artır.
SEI elektrolitin reduksiyaedici parçalanma məhsullarından ibarətdir. SEI-nin tərkibi və quruluşu əsasən elektrolitin quruluşu, yəni həlledici, anion və Li+ arasındakı mikroskopik qarşılıqlı təsir ilə idarə olunur. Elektrolitin quruluşu yalnız həlledicinin növü və litium duzu ilə deyil, həm də duzun konsentrasiyası ilə dəyişir. Son illərdə yüksək konsentrasiyalı elektrolit (HCE) və lokal yüksək konsentrasiyalı elektrolit (LHCE) sabit SEI yaratmaqla litium metal anodlarını sabitləşdirməkdə unikal üstünlüklər göstərmişdir. Həlledicinin litium duzuna molar nisbəti aşağıdır (2-dən az) və anionlar Li+-in ilk həlledici qabığına daxil edilir, HCE və ya LHCE-də kontakt ion cütləri (CIP) və aqreqasiya (AGG) əmələ gətirir. SEI-nin tərkibi sonradan HCE və LHCE-dəki anionlar tərəfindən tənzimlənir ki, bu da anion mənşəli SEI adlanır. Litium metal anodlarını sabitləşdirməkdə cəlbedici performansına baxmayaraq, mövcud anion mənşəli SEI-lər praktik şərtlərin çətinliklərini ödəməkdə yetərli deyil. Buna görə də, real şəraitdə çətinliklərin öhdəsindən gəlmək üçün anion mənşəli SEI-nin sabitliyini və vahidliyini daha da yaxşılaşdırmaq lazımdır.
CIP və AGG şəklində olan anionlar anionlardan əldə edilən SEI-nin əsas sələfləridir. Ümumiyyətlə, anionların elektrolit quruluşu dolayı yolla Li+ tərəfindən tənzimlənir, çünki həlledici və durulaşdırıcı molekulların müsbət yükü zəif lokallaşıb və anionlarla birbaşa qarşılıqlı təsir göstərə bilmir. Buna görə də, anionlarla birbaşa qarşılıqlı təsir göstərərək anion elektrolitlərinin quruluşunu tənzimləmək üçün yeni strategiyalar çox gözlənilir.
Yayımlanma vaxtı: 22 Noyabr 2021