(ලිතියම් ලෝහ ඇනෝඩය) නව ඇනායන-ව්‍යුත්පන්න ඝන ඉලෙක්ට්‍රෝලයක අන්තර් මුහුණත අවධිය

වැඩ කරන බැටරිවල ඇනෝඩය සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලය අතර ඇති වන නව අවධිය විස්තර කිරීමට ඝන විද්‍යුත් විච්ඡේදක අතුරුමුහුණත (SEI) බහුලව භාවිතා වේ. අධි ශක්ති ඝනත්ව ලිතියම් (Li) ලෝහ බැටරි ඒකාකාර නොවන SEI මගින් මෙහෙයවනු ලබන ඩෙන්ඩ්‍රිටික් ලිතියම් තැන්පත් වීමෙන් දැඩි ලෙස බාධා ඇති වේ. ලිතියම් තැන්පත් වීමේ ඒකාකාරිත්වය වැඩිදියුණු කිරීමේදී එයට අද්විතීය වාසි තිබුණද, ප්‍රායෝගික යෙදුම් වලදී, ඇනායන-ව්‍යුත්පන්න SEI හි බලපෑම සුදුසු නොවේ. මෑතකදී, සිංහුවා විශ්ව විද්‍යාලයේ ෂැං කියැංගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම ස්ථාවර ඇනායන-ව්‍යුත්පන්න SEI එකක් ගොඩනැගීම සඳහා විද්‍යුත් විච්ඡේදක ව්‍යුහය සකස් කිරීම සඳහා ඇනායන ප්‍රතිග්‍රාහක භාවිතා කිරීමට යෝජනා කළේය. ඉලෙක්ට්‍රෝන ඌනතා ඇති බෝරෝන් පරමාණු සහිත ට්‍රයිස් (පෙන්ටෆ්ලෝරෝෆෙනයිල්) බෝරේන් ඇනායන ප්‍රතිග්‍රාහකය (TPFPB) FSI- හි අඩු කිරීමේ ස්ථායිතාව අඩු කිරීම සඳහා බිස් (ෆ්ලෝරෝසල්ෆොනයිමයිඩ්) ඇනායන (FSI-) සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරයි. ඊට අමතරව, TFPPB ඉදිරියේ, ඉලෙක්ට්‍රෝලය තුළ FSI- හි අයන පොකුරු (AGG) වර්ගය වෙනස් වී ඇති අතර, FSI- වැඩි Li+ සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරයි. එබැවින්, FSI- හි වියෝජනය Li2S නිපදවීමට ප්‍රවර්ධනය කරන අතර, ඇනායන-ව්‍යුත්පන්න SEI හි ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු වේ.

SEI ඉලෙක්ට්‍රෝලය අඩු කිරීමේ වියෝජන නිෂ්පාදන වලින් සමන්විත වේ. SEI හි සංයුතිය සහ ව්‍යුහය ප්‍රධාන වශයෙන් පාලනය වන්නේ විද්‍යුත් විච්ඡේදකයේ ව්‍යුහයෙනි, එනම් ද්‍රාවකය, ඇනායනය සහ Li+ අතර ක්ෂුද්‍ර අන්තර්ක්‍රියාවයි. විද්‍යුත් විච්ඡේදකයේ ව්‍යුහය ද්‍රාවක වර්ගය සහ ලිතියම් ලවණ සමඟ පමණක් නොව, ලුණු සාන්ද්‍රණය සමඟද වෙනස් වේ. මෑත වසරවලදී, අධි-සාන්ද්‍රණ ඉලෙක්ට්‍රෝලය (HCE) සහ දේශීයකරණය වූ අධි-සාන්ද්‍රණ ඉලෙක්ට්‍රෝලය (LHCE) ස්ථාවර SEI සෑදීමෙන් ලිතියම් ලෝහ ඇනෝඩ ස්ථායීකරණය කිරීමේදී අද්විතීය වාසි පෙන්වා ඇත. ද්‍රාවකයේ ලිතියම් ලවණවල මවුලික අනුපාතය අඩු (2 ට අඩු) වන අතර Li+ හි පළමු ද්‍රාවණ කොපුවට ඇනායන හඳුන්වා දෙනු ලැබේ, HCE හෝ LHCE හි ස්පර්ශ අයන යුගල (CIP) සහ එකතු කිරීම (AGG) සාදයි. SEI හි සංයුතිය පසුව HCE සහ LHCE හි ඇනායන මගින් නියාමනය කරනු ලැබේ, එය ඇනායන-ව්‍යුත්පන්න SEI ලෙස හැඳින්වේ. ලිතියම් ලෝහ ඇනෝඩ ස්ථායීකරණය කිරීමේදී එහි ආකර්ශනීය ක්‍රියාකාරිත්වය තිබියදීත්, ප්‍රායෝගික තත්වයන්හි අභියෝගවලට මුහුණ දීමේදී වත්මන් ඇනායන-ව්‍යුත්පන්න SEI ප්‍රමාණවත් නොවේ. එබැවින්, සැබෑ තත්වයන් යටතේ අභියෝග ජය ගැනීම සඳහා ඇනායන-ව්‍යුත්පන්න SEI හි ස්ථායිතාව සහ ඒකාකාරිත්වය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම අවශ්‍ය වේ.

CIP සහ AGG ආකාරයෙන් ඇනායන යනු ඇනායන-ව්‍යුත්පන්න SEI සඳහා ප්‍රධාන පූර්වගාමීන් වේ. සාමාන්‍යයෙන්, ඇනායනවල විද්‍යුත් විච්ඡේදක ව්‍යුහය Li+ මගින් වක්‍රව නියාමනය කරනු ලැබේ, මන්ද ද්‍රාවක සහ තනුක අණු වල ධන ආරෝපණය දුර්වල ලෙස ස්ථානගත වී ඇති අතර ඇනායන සමඟ සෘජුව අන්තර්ක්‍රියා කළ නොහැක. එබැවින්, ඇනායන සමඟ සෘජුව අන්තර්ක්‍රියා කිරීමෙන් ඇනායන විද්‍යුත් විච්ඡේදකවල ව්‍යුහය නියාමනය කිරීම සඳහා නව උපාය මාර්ග බෙහෙවින් අපේක්ෂා කෙරේ.