Хатуу электролитийн интерфаз (SEI) нь ажиллаж буй батерейд анод болон электролитийн хооронд үүссэн шинэ фазыг тодорхойлоход өргөн хэрэглэгддэг. Өндөр энергийн нягтралтай литийн (Li) металл батерейнууд нь жигд бус SEI-ээр удирддаг дендрит литийн тунадасжилтаар ихээхэн саад учруулдаг. Литийн тунадасны жигд байдлыг сайжруулах өвөрмөц давуу талтай боловч практик хэрэглээнд анионоос гаралтай SEI-ийн нөлөө тийм ч тохиромжтой биш юм. Саяхан Цинхуа Их Сургуулийн Жан Цянгийн судалгааны баг электролитийн бүтцийг тохируулахын тулд анион рецепторыг ашиглахыг санал болгов. Электрон дутагдалтай борын атомуудтай трис(пентафторфенил)боран анион рецептор (TPFPB) нь бис(фторсульфонимид) анион (FSI-)-тай харилцан үйлчилж, FSI-ийн бууралтын тогтвортой байдлыг бууруулдаг. Үүнээс гадна, TFPPB-ийн дэргэд электролит дахь FSI-ийн ионы кластерын (AGG) төрөл өөрчлөгдсөн бөгөөд FSI- нь илүү Li+-тэй харилцан үйлчилдэг. Тиймээс FSI-ийн задрал нь Li2S үүсгэхэд түлхэц болж, анионоос гаргаж авсан SEI-ийн тогтвортой байдал сайжирдаг.
SEI нь электролитийн бууралтын задралын бүтээгдэхүүнээс бүрдэнэ. SEI-ийн найрлага, бүтцийг голчлон электролитийн бүтэц, өөрөөр хэлбэл уусгагч, анион, Li+-ийн хоорондох микроскопийн харилцан үйлчлэлээр хянадаг. Электролитийн бүтэц нь зөвхөн уусгагчийн төрөл болон литийн давсны агууламжаас гадна давсны концентрациас хамаарч өөрчлөгддөг. Сүүлийн жилүүдэд өндөр концентрацитай электролит (HCE) болон орон нутгийн өндөр концентрацитай электролит (LHCE) нь тогтвортой SEI үүсгэх замаар литийн металлын анодыг тогтворжуулахад өвөрмөц давуу талыг харуулсан. Уусгагчийн литийн давстай молийн харьцаа бага (2-оос бага) бөгөөд анионуудыг Li+-ийн анхны уусмал бүрхүүлд оруулж, HCE эсвэл LHCE-д холбоо барих ионы хос (CIP) болон агрегат (AGG) үүсгэдэг. SEI-ийн найрлагыг дараа нь HCE болон LHCE-д байгаа анионууд зохицуулдаг бөгөөд үүнийг анионоос гаралтай SEI гэж нэрлэдэг. Лити металлын анодыг тогтворжуулахад сэтгэл татам гүйцэтгэлтэй хэдий ч одоогийн анионоос гаралтай SEI нь практик нөхцөл байдлын сорилтуудыг хангахад хангалтгүй юм. Тиймээс бодит нөхцөлд тулгарч буй бэрхшээлийг даван туулахын тулд анионоос гаргаж авсан SEI-ийн тогтвортой байдал, жигд байдлыг цаашид сайжруулах шаардлагатай байна.
CIP болон AGG хэлбэрийн анионууд нь анионоос гаралтай SEI-ийн гол урьдал хүчин зүйлүүд юм. Ерөнхийдөө анионы электролитийн бүтцийг Li+ шууд бусаар зохицуулдаг, учир нь уусгагч болон шингэлэгч молекулуудын эерэг цэнэг нь сул байршилтай бөгөөд анионуудтай шууд харилцан үйлчилж чадахгүй. Тиймээс анионуудтай шууд харилцан үйлчлэлцэх замаар анионы электролитийн бүтцийг зохицуулах шинэ стратегиуд маш их хүлээлттэй байна.
Нийтэлсэн цаг: 2021 оны 11-р сарын 22