Solid Electrolyte Interphase (SEI) banyak digunakan untuk menggambarkan fase baru yang terbentuk antara anoda dan elektrolit dalam baterai yang sedang beroperasi. Baterai logam litium (Li) dengan kepadatan energi tinggi sangat terhambat oleh pengendapan litium dendritik yang dipandu oleh SEI yang tidak seragam. Meskipun memiliki keunggulan unik dalam meningkatkan keseragaman pengendapan litium, dalam aplikasi praktis, efek SEI yang berasal dari anion tidak ideal. Baru-baru ini, kelompok penelitian Zhang Qiang dari Universitas Tsinghua mengusulkan untuk menggunakan reseptor anion untuk menyesuaikan struktur elektrolit guna membangun SEI yang stabil yang berasal dari anion. Reseptor anion tris(pentafluorofenil)borana (TPFPB) dengan atom boron yang kekurangan elektron berinteraksi dengan anion bis(fluorosulfonimida) (FSI-) untuk mengurangi stabilitas reduksi FSI-. Selain itu, dengan adanya TFPPB, jenis gugus ion (AGG) FSI- dalam elektrolit telah berubah, dan FSI- berinteraksi dengan lebih banyak Li+. Oleh karena itu, dekomposisi FSI- dipromosikan untuk menghasilkan Li2S, dan stabilitas SEI yang berasal dari anion ditingkatkan.
SEI tersusun dari produk dekomposisi reduktif elektrolit. Komposisi dan struktur SEI terutama dikendalikan oleh struktur elektrolit, yaitu interaksi mikroskopis antara pelarut, anion, dan Li+. Struktur elektrolit berubah tidak hanya dengan jenis pelarut dan garam litium, tetapi juga dengan konsentrasi garam. Dalam beberapa tahun terakhir, elektrolit konsentrasi tinggi (HCE) dan elektrolit konsentrasi tinggi terlokalisasi (LHCE) telah menunjukkan keunggulan unik dalam menstabilkan anoda logam litium dengan membentuk SEI yang stabil. Rasio molar pelarut terhadap garam litium rendah (kurang dari 2) dan anion dimasukkan ke dalam selubung solvasi pertama Li+, membentuk pasangan ion kontak (CIP) dan agregasi (AGG) dalam HCE atau LHCE. Komposisi SEI kemudian diatur oleh anion dalam HCE dan LHCE, yang disebut SEI turunan anion. Meskipun memiliki kinerja yang menarik dalam menstabilkan anoda logam litium, SEI yang berasal dari anion saat ini masih belum cukup untuk memenuhi tantangan kondisi praktis. Oleh karena itu, perlu untuk lebih meningkatkan stabilitas dan keseragaman SEI yang berasal dari anion untuk mengatasi tantangan dalam kondisi aktual.
Anion dalam bentuk CIP dan AGG merupakan prekursor utama untuk SEI yang berasal dari anion. Secara umum, struktur elektrolit anion diatur secara tidak langsung oleh Li+, karena muatan positif molekul pelarut dan pengencer terlokalisasi lemah dan tidak dapat berinteraksi langsung dengan anion. Oleh karena itu, strategi baru untuk mengatur struktur elektrolit anionik dengan berinteraksi langsung dengan anion sangat dinantikan.
Waktu posting: 22 November 2021