Elektrolito Solidoaren Interfasea (SEI) asko erabiltzen da bateria funtzionaletan anodoaren eta elektrolitoaren artean sortzen den fase berria deskribatzeko. Energia-dentsitate handiko litio (Li) metalezko bateriak oso oztopatzen ditu SEI ez-uniformeak gidatutako litio dendritikoen metaketa. Litioaren metaketaren uniformetasuna hobetzeko abantaila bereziak dituen arren, aplikazio praktikoetan, anioietatik eratorritako SEIren eragina ez da aproposa. Duela gutxi, Zhang Qiang-en Tsinghua Unibertsitateko ikerketa taldeak anioi-hartzaileak erabiltzea proposatu zuen elektrolitoaren egitura doitzeko eta anioietatik eratorritako SEI egonkor bat eraikitzeko. Boro atomo elektroi-gabeak dituen tris(pentafluorofenil)borano anioi-hartzaileak (TPFPB) bis(fluorosulfonimida) anioiarekin (FSI-) elkarreragiten du FSI-ren erredukzio-egonkortasuna murrizteko. Gainera, TFPPBren aurrean, elektrolitoan dagoen FSI-ren ioi-klusterren (AGG) mota aldatu da, eta FSI-k Li+ gehiagorekin elkarreragiten du. Beraz, FSI-ren deskonposizioa sustatzen da Li2S sortzeko, eta anioietatik eratorritako SEIren egonkortasuna hobetzen da.
SEI elektrolitoaren deskonposizio erreduktiboaren produktuez osatuta dago. SEIren konposizioa eta egitura batez ere elektrolitoaren egiturak kontrolatzen ditu, hau da, disolbatzailearen, anioiaren eta Li+-ren arteko elkarrekintza mikroskopikoak. Elektrolitoaren egitura ez da aldatzen bakarrik disolbatzaile motaren eta litio gatzaren arabera, baita gatzaren kontzentrazioaren arabera ere. Azken urteotan, kontzentrazio handiko elektrolitoek (HCE) eta kontzentrazio handiko elektrolito lokalizatuek (LHCE) abantaila bereziak erakutsi dituzte litio metalezko anodoak egonkortzeko, SEI egonkor bat eratuz. Disolbatzailearen eta litio gatzaren arteko erlazio molarra baxua da (2 baino gutxiago) eta anioiak Li+-ren lehen disolbazio-zorroan sartzen dira, kontaktu-ioi bikoteak (CIP) eta agregazioa (AGG) eratuz HCE edo LHCE-n. Ondoren, SEIren konposizioa anioiek erregulatzen dute HCE eta LHCE-n, eta horri anioietatik eratorritako SEI deitzen zaio. Litio metalezko anodoak egonkortzeko duen errendimendu erakargarria izan arren, egungo anioietatik eratorritako SEIak ez dira nahikoak baldintza praktikoen erronkei aurre egiteko. Beraz, beharrezkoa da anioietatik eratorritako SEIren egonkortasuna eta uniformetasuna hobetzea benetako baldintzetan dauden erronkak gainditzeko.
CIP eta AGG formako anioiak dira anioietatik eratorritako SEIren aitzindari nagusiak. Oro har, anioien elektrolito-egitura Li+-k zeharka erregulatzen du, disolbatzaile eta diluente molekulen karga positiboa ahulki lokalizatuta dagoelako eta ezin duelako zuzenean anioiekin elkarreragin. Beraz, anioiekin zuzenean elkarreraginez elektrolito anionikoen egitura erregulatzeko estrategia berriak espero dira.
Argitaratze data: 2021eko azaroaren 22a