Интерфаза чврстог електролита (SEI) се широко користи за описивање нове фазе формиране између аноде и електролита у радним батеријама. Литијумске (Li) металне батерије са високом густином енергије су озбиљно отежане дендритичним таложењем литијума вођеним неуједначеним SEI. Иако има јединствене предности у побољшању уједначености таложења литијума, у практичним применама, ефекат SEI изведеног из ањона није идеалан. Недавно је истраживачка група Жанг Ћијанга са Универзитета Цингхуа предложила употребу ањонских рецептора за подешавање структуре електролита како би се конструисао стабилан SEI изведен из ањона. Трис(пентафлуорофенил)боранов ањонски рецептор (TPFPB) са атомима бора којима недостају електрони интерагује са бис(флуоросулфонимид) ањоном (FSI-) како би се смањила редукциона стабилност FSI-. Поред тога, у присуству TFPPB, тип јонских кластера (AGG) FSI- у електролиту се променио, а FSI- интерагује са више Li+. Стога се подстиче разградња FSI- да би се произвео Li2S, а побољшава се стабилност SEI добијеног из аниона.
SEI се састоји од производа редуктивног разлагања електролита. Састав и структура SEI углавном су контролисани структуром електролита, односно микроскопском интеракцијом између растварача, ањона и Li+. Структура електролита се мења не само са врстом растварача и литијумове соли, већ и са концентрацијом соли. Последњих година, електролит високе концентрације (HCE) и локализовани електролит високе концентрације (LHCE) показали су јединствене предности у стабилизацији литијумских металних анода формирањем стабилног SEI. Молски однос растварача и литијумове соли је низак (мањи од 2) и ањони се уводе у први солватациони омотач Li+, формирајући контактне јонске парове (CIP) и агрегацију (AGG) у HCE или LHCE. Састав SEI је потом регулисан ањонима у HCE и LHCE, што се назива SEI изведен из ањона. Упркос својим атрактивним перформансама у стабилизацији литијумских металних анода, тренутни SEI изведени из ањона нису довољни да би се суочили са изазовима практичних услова. Стога је неопходно додатно побољшати стабилност и униформност SEI добијеног из аниона како би се превазишли изазови у стварним условима.
Анјони у облику CIP и AGG су главни прекурсори за SEI изведен из ањона. Генерално, електролитна структура ањона је индиректно регулисана помоћу Li+, јер је позитивно наелектрисање молекула растварача и разблаживача слабо локализовано и не може директно да интерагује са ањонима. Стога се веома очекују нове стратегије за регулисање структуре ањонских електролита директном интеракцијом са ањонима.
Време објаве: 22. новембар 2021.