A interfase electrolítica sólida (SEI) úsase amplamente para describir a nova fase formada entre o ánodo e o electrolito en baterías en funcionamento. As baterías metálicas de litio (Li) de alta densidade de enerxía vense gravemente dificultadas pola deposición dendrítica de litio guiada por SEI non uniforme. Aínda que ten vantaxes únicas para mellorar a uniformidade da deposición de litio, en aplicacións prácticas, o efecto do SEI derivado de anións non é o ideal. Recentemente, o grupo de investigación de Zhang Qiang da Universidade de Tsinghua propuxo usar receptores de anións para axustar a estrutura do electrolito para construír un SEI derivado de anións estable. O receptor de anións tris(pentafluorofenil)borano (TPFPB) con átomos de boro deficientes en electróns interactúa co anión bis(fluorosulfonimida) (FSI-) para reducir a estabilidade de redución do FSI-. Ademais, en presenza de TFPPB, o tipo de clústeres de ións (AGG) de FSI- no electrolito cambiou e o FSI- interactúa con máis Li+. Polo tanto, a descomposición do FSI- promóvese para producir Li2S e mellórase a estabilidade do SEI derivado de anións.
O SEI está composto polos produtos de descomposición redutiva do electrolito. A composición e a estrutura do SEI están controladas principalmente pola estrutura do electrolito, é dicir, a interacción microscópica entre o solvente, o anión e o Li+. A estrutura do electrolito cambia non só co tipo de solvente e a sal de litio, senón tamén coa concentración do sal. Nos últimos anos, o electrolito de alta concentración (HCE) e o electrolito de alta concentración localizado (LHCE) demostraron vantaxes únicas na estabilización de ánodos de litio metálico mediante a formación dun SEI estable. A proporción molar de solvente a sal de litio é baixa (menos de 2) e os anións introdúcense na primeira vaíña de solvatación do Li+, formando pares de ións de contacto (CIP) e agregación (AGG) no HCE ou LHCE. A composición do SEI é posteriormente regulada polos anións no HCE e no LHCE, o que se denomina SEI derivado de anións. A pesar do seu atractivo rendemento na estabilización de ánodos de litio metálico, os SEI derivados de anións actuais son insuficientes para afrontar os desafíos das condicións prácticas. Polo tanto, é necesario mellorar aínda máis a estabilidade e a uniformidade da SEI derivada de anións para superar os desafíos en condicións reais.
Os anións en forma de CIP e AGG son os principais precursores da SEI derivada de anións. En xeral, a estrutura electrolítica dos anións está regulada indirectamente por Li+, porque a carga positiva das moléculas de solvente e diluínte está localizada de xeito débil e non pode interactuar directamente cos anións. Polo tanto, espéranse con impaciencia novas estratexias para regular a estrutura dos electrólitos aniónicos mediante a interacción directa cos anións.
Data de publicación: 22 de novembro de 2021