L-Interfażi Elettrolitika Solida (SEI) tintuża ħafna biex tiddeskrivi l-fażi l-ġdida ffurmata bejn l-anodu u l-elettrolit f'batteriji li jaħdmu. Batteriji tal-metall tal-litju (Li) b'densità għolja ta' enerġija huma mxekkla serjament mid-depożizzjoni dendritika tal-litju ggwidata minn SEI mhux uniformi. Għalkemm għandha vantaġġi uniċi fit-titjib tal-uniformità tad-depożizzjoni tal-litju, f'applikazzjonijiet prattiċi, l-effett tas-SEI derivat mill-anjoni mhuwiex ideali. Riċentement, il-grupp ta' riċerka ta' Zhang Qiang mill-Università ta' Tsinghua ppropona li juża riċetturi anjoniċi biex jaġġusta l-istruttura tal-elettrolit biex jibni SEI stabbli derivat mill-anjoni. Ir-riċettur tal-anjoni tris(pentafluorophenyl)borane (TPFPB) b'atomi tal-boron defiċjenti fl-elettroni jinteraġixxi mal-anjoni bis(fluorosulfonimide) (FSI-) biex inaqqas l-istabbiltà tat-tnaqqis tal-FSI-. Barra minn hekk, fil-preżenza ta' TFPPB, it-tip ta' gruppi ta' joni (AGG) tal-FSI- fl-elettrolit inbidel, u l-FSI- jinteraġixxi ma' aktar Li+. Għalhekk, id-dekompożizzjoni tal-FSI- hija promossa biex tipproduċi Li2S, u l-istabbiltà tas-SEI derivat mill-anjoni hija mtejba.
L-SEI huwa magħmul mill-prodotti ta' dekompożizzjoni riduttiva tal-elettrolit. Il-kompożizzjoni u l-istruttura tal-SEI huma prinċipalment ikkontrollati mill-istruttura tal-elettrolit, jiġifieri, l-interazzjoni mikroskopika bejn is-solvent, l-anjon, u Li+. L-istruttura tal-elettrolit tinbidel mhux biss bit-tip ta' solvent u l-melħ tal-litju, iżda wkoll bil-konċentrazzjoni tal-melħ. Fi snin reċenti, elettrolit ta' konċentrazzjoni għolja (HCE) u elettrolit lokalizzat ta' konċentrazzjoni għolja (LHCE) urew vantaġġi uniċi fl-istabbilizzazzjoni tal-anodi tal-metall tal-litju billi jiffurmaw SEI stabbli. Il-proporzjon molari tas-solvent għall-melħ tal-litju huwa baxx (inqas minn 2) u l-anjoni jiġu introdotti fl-ewwel għant ta' solvatazzjoni tal-Li+, u jiffurmaw pari ta' joni ta' kuntatt (CIP) u aggregazzjoni (AGG) fl-HCE jew LHCE. Il-kompożizzjoni tal-SEI hija sussegwentement regolata mill-anjoni fl-HCE u l-LHCE, li tissejjaħ SEI derivat mill-anjoni. Minkejja l-prestazzjoni attraenti tiegħu fl-istabbilizzazzjoni tal-anodi tal-metall tal-litju, l-SEIs derivati mill-anjoni attwali mhumiex biżżejjed biex jissodisfaw l-isfidi tal-kundizzjonijiet prattiċi. Għalhekk, huwa meħtieġ li tittejjeb aktar l-istabbiltà u l-uniformità tal-SEI derivat mill-anjoni biex jingħelbu l-isfidi taħt kundizzjonijiet attwali.
L-anjoni fil-forma ta' CIP u AGG huma l-prekursuri ewlenin għall-SEI derivat mill-anjoni. B'mod ġenerali, l-istruttura tal-elettroliti tal-anjoni hija regolata indirettament minn Li+, għaliex iċ-ċarġ pożittiv tal-molekuli tas-solvent u tad-dilwent huwa lokalizzat dgħajjef u ma jistax jinteraġixxi direttament mal-anjoni. Għalhekk, strateġiji ġodda għar-regolazzjoni tal-istruttura tal-elettroliti anjoniċi billi jinteraġixxu direttament mal-anjoni huma antiċipati ħafna.
Ħin tal-posta: 22 ta' Novembru 2021