कार्यरत बॅटरीमध्ये एनोड आणि इलेक्ट्रोलाइट दरम्यान तयार होणाऱ्या नवीन टप्प्याचे वर्णन करण्यासाठी सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस (SEI) चा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो. उच्च ऊर्जा घनता असलेल्या लिथियम (Li) धातूच्या बॅटरीज नॉन-युनिफॉर्म SEI द्वारे निर्देशित डेंड्रिटिक लिथियम निक्षेपणामुळे गंभीरपणे अडथळा निर्माण करतात. लिथियम निक्षेपणाची एकरूपता सुधारण्यात त्याचे अद्वितीय फायदे असले तरी, व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, आयन-व्युत्पन्न SEI चा प्रभाव आदर्श नाही. अलीकडेच, सिंघुआ विद्यापीठातील झांग कियांगच्या संशोधन गटाने स्थिर आयन-व्युत्पन्न SEI तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रोलाइट रचना समायोजित करण्यासाठी आयन रिसेप्टर्स वापरण्याचा प्रस्ताव दिला. इलेक्ट्रॉन-कमतर बोरॉन अणूंसह ट्रायस (पेंटाफ्लोरोसल्फोनिमाइड) आयन (FSI-) शी संवाद साधतो ज्यामुळे FSI- ची घट स्थिरता कमी होते. याव्यतिरिक्त, TFPPB च्या उपस्थितीत, इलेक्ट्रोलाइटमधील FSI- च्या आयन क्लस्टर्स (AGG) चा प्रकार बदलला आहे आणि FSI- अधिक Li+ शी संवाद साधतो. म्हणून, FSI- चे विघटन Li2S तयार करण्यासाठी प्रोत्साहन दिले जाते आणि आयन-व्युत्पन्न SEI ची स्थिरता सुधारली जाते.
SEI हे इलेक्ट्रोलाइटच्या कमी करणाऱ्या विघटन उत्पादनांपासून बनलेले असते. SEI ची रचना आणि रचना प्रामुख्याने इलेक्ट्रोलाइटच्या संरचनेद्वारे नियंत्रित केली जाते, म्हणजेच, द्रावक, आयन आणि Li+ यांच्यातील सूक्ष्म परस्परसंवादाद्वारे. इलेक्ट्रोलाइटची रचना केवळ द्रावक आणि लिथियम मीठाच्या प्रकारानुसारच नाही तर क्षाराच्या एकाग्रतेनुसार देखील बदलते. अलिकडच्या वर्षांत, उच्च-सांद्रता इलेक्ट्रोलाइट (HCE) आणि स्थानिकीकृत उच्च-सांद्रता इलेक्ट्रोलाइट (LHCE) ने स्थिर SEI तयार करून लिथियम धातूच्या अ‍ॅनोड्स स्थिर करण्यात अद्वितीय फायदे दर्शविले आहेत. द्रावकाचे लिथियम मीठाशी मोलर रेशो कमी (2 पेक्षा कमी) आहे आणि अ‍ॅनिअन्स Li+ च्या पहिल्या सॉल्व्हेशन शीथमध्ये आणले जातात, ज्यामुळे HCE किंवा LHCE मध्ये संपर्क आयन जोड्या (CIP) आणि एकत्रीकरण (AGG) तयार होतात. SEI ची रचना नंतर HCE आणि LHCE मधील अ‍ॅनिअन्सद्वारे नियंत्रित केली जाते, ज्याला अ‍ॅनिअन-व्युत्पन्न SEI म्हणतात. लिथियम धातूच्या अ‍ॅनोड्स स्थिर करण्यात त्याची आकर्षक कामगिरी असूनही, वर्तमान अ‍ॅनिअन-व्युत्पन्न SEI व्यावहारिक परिस्थितीतील आव्हानांना तोंड देण्यासाठी अपुरे आहेत. म्हणूनच, प्रत्यक्ष परिस्थितीत येणाऱ्या आव्हानांवर मात करण्यासाठी आयन-व्युत्पन्न SEI ची स्थिरता आणि एकरूपता आणखी सुधारणे आवश्यक आहे.
CIP आणि AGG स्वरूपात असलेले अ‍ॅनायन्स हे अ‍ॅनायन-व्युत्पन्न SEI चे मुख्य पूर्वसूचक आहेत. सर्वसाधारणपणे, अ‍ॅनायनची इलेक्ट्रोलाइट रचना अप्रत्यक्षपणे Li+ द्वारे नियंत्रित केली जाते, कारण द्रावक आणि विरघळणारे रेणूंचे धन शुल्क कमकुवतपणे स्थानिकीकृत असते आणि ते अ‍ॅनायनशी थेट संवाद साधू शकत नाहीत. म्हणूनच, अ‍ॅनायनशी थेट संवाद साधून अ‍ॅनायोनिक इलेक्ट्रोलाइट्सच्या संरचनेचे नियमन करण्यासाठी नवीन धोरणे अत्यंत अपेक्षित आहेत.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-२२-२०२१