Катуу электролит интерфазасы (SEI) иштеп жаткан батареяларда анод менен электролиттин ортосунда пайда болгон жаңы фазаны сүрөттөө үчүн кеңири колдонулат. Жогорку энергия тыгыздыгы бар литий (Li) металл батареялары бирдей эмес SEI менен башкарылуучу дендриттик литийдин чөкмөсүнөн улам олуттуу тоскоолдуктарга дуушар болот. Литийдин чөкмөсүнүн бирдейлигин жакшыртууда уникалдуу артыкчылыктарга ээ болгону менен, практикалык колдонмолордо аниондон алынган SEIдин таасири идеалдуу эмес. Жакында Цинхуа университетинин Чжан Цяндын изилдөө тобу электролиттин түзүлүшүн тууралоо үчүн анион рецепторлорун колдонууну сунуштап, туруктуу аниондон алынган SEIди түзүштү. Электрон жетишсиз бор атомдору бар трис(пентафторфенил)боран анион рецептору (TPFPB) FSI-нин калыбына келүү туруктуулугун төмөндөтүү үчүн бис(фторсульфонимид) аниону (FSI-) менен өз ара аракеттенет. Мындан тышкары, TFPPB катышуусунда электролиттеги FSI- ион кластерлеринин (AGG) түрү өзгөрдү жана FSI- көбүрөөк Li+ менен өз ара аракеттенет. Ошондуктан, FSI-нин ажыроосу Li2S пайда кылуу үчүн өбөлгө түзөт жана аниондон алынган SEIнин туруктуулугу жакшырат.
SEI электролиттин калыбына келүүчү ажыроо продуктуларынан турат. SEI курамы жана түзүлүшү негизинен электролиттин түзүлүшү, башкача айтканда, эриткичтин, аниондун жана Li+ ортосундагы микроскопиялык өз ара аракеттенүү менен көзөмөлдөнөт. Электролиттин түзүлүшү эриткичтин түрү жана литий тузу менен гана эмес, ошондой эле туздун концентрациясы менен да өзгөрөт. Акыркы жылдары жогорку концентрациялуу электролит (HCE) жана локалдашкан жогорку концентрациялуу электролит (LHCE) туруктуу SEI түзүү менен литий металл аноддорун турукташтырууда уникалдуу артыкчылыктарды көрсөтүштү. Эриткичтин литий тузуна молярдык катышы төмөн (2ден аз) жана аниондор Li+ биринчи сольвациялык кабыгына киргизилип, HCE же LHCEде контакт ион жуптарын (CIP) жана агрегацияны (AGG) түзөт. SEI курамы кийинчерээк HCE жана LHCEдеги аниондор менен жөнгө салынат, ал аниондон алынган SEI деп аталат. Литий металл аноддорун турукташтыруудагы жагымдуу көрсөткүчтөрүнө карабастан, учурдагы аниондон алынган SEIлер практикалык шарттардын кыйынчылыктарын чечүүдө жетишсиз. Ошондуктан, реалдуу шарттардагы кыйынчылыктарды жеңүү үчүн аниондон алынган SEIнин туруктуулугун жана бирдейлигин андан ары жакшыртуу зарыл.
CIP жана AGG түрүндөгү аниондор аниондон алынган SEI үчүн негизги прекурсорлор болуп саналат. Жалпысынан алганда, аниондордун электролиттик түзүлүшү Li+ тарабынан кыйыр түрдө жөнгө салынат, анткени эриткичтин жана суюлтуучу молекулалардын оң заряды начар локалдашкан жана аниондор менен түздөн-түз өз ара аракеттене албайт. Ошондуктан, аниондор менен түздөн-түз өз ара аракеттенүү аркылуу аниондук электролиттердин түзүлүшүн жөнгө салуунун жаңы стратегиялары абдан күтүлүүдө.
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 22-ноябры