Gaty Elektrolit Interfazasy (SEI) işleýän batareýalarda anod bilen elektrolit arasynda emele gelen täze fazany suratlandyrmak üçin giňden ulanylýar. Ýokary energiýa dykyzlygy bolan litium (Li) metal batareýalary deň däl SEI tarapyndan dolandyrylýan dendritik litium çökündisi bilen uly päsgelçilik döredýär. Litium çökündisiniň deňligini gowulandyrmakda özboluşly artykmaçlyklary bolsa-da, amaly ulanylyşlarda aniondan alynýan SEI-niň täsiri ideal däl. Ýakynda Tsinghua uniwersitetinden Çžan Çianyň ylmy topary elektrolit gurluşyny sazlamak üçin anion reseptorlaryny ulanmagy teklip etdi we durnukly aniondan alynýan SEI-ni gurdy. Elektron ýetmezçilikli bor atomlary bolan tris (pentafluorofenil)boran anion reseptory (TPFPB) FSI-niň peselme durnuklylygyny azaltmak üçin bis (fluorosulfonimid) aniony (FSI-) bilen özara täsirleşýär. Mundan başga-da, TFPPB-niň bolmagynda elektrolitdäki FSI-niň ion klasterleriniň (AGG) görnüşi üýtgedi we FSI- has köp Li+ bilen özara täsirleşýär. Şonuň üçin FSI-niň parçalanmagy Li2S öndürmek üçin höweslendirilýär we aniondan alynýan SEI-niň durnuklylygy gowulanýar.
SEI elektrolitiň gaýtaryjy parçalanma önümlerinden emele gelýär. SEI-niň düzümi we gurluşy esasan elektrolidiň gurluşy, ýagny erijiniň, anionyň we Li+ arasyndaky mikroskopiki özara täsir bilen gözegçilik edilýär. Elektrolitiň gurluşy diňe erijiniň görnüşi we litium duzy bilen däl, eýsem duzuň konsentrasiýasy bilen hem üýtgeýär. Soňky ýyllarda ýokary konsentrasiýaly elektrolit (HCE) we ýerli ýokary konsentrasiýaly elektrolit (LHCE) durnukly SEI emele getirmek arkaly litium metal anodlaryny durnuklaşdyrmakda özboluşly artykmaçlyklary görkezdi. Erijiniň litium duzuna molar gatnaşygy pes (2-den az) we anionlar Li+-iň birinji solwasiýa örtügine girizilýär, HCE ýa-da LHCE-de kontakt ion jübütlerini (CIP) we agregasiýany (AGG) emele getirýär. SEI-niň düzümi soňra HCE we LHCE-däki anionlar tarapyndan düzgünleşdirilýär, bu bolsa aniondan alynýan SEI diýlip atlandyrylýar. Litium metal anodlaryny durnuklaşdyrmakdaky özüne çekiji işine garamazdan, häzirki aniondan alynýan SEI-ler amaly şertleriň kynçylyklaryny çözmekde ýeterlik däl. Şonuň üçin, hakyky şertlerde kynçylyklary ýeňip geçmek üçin aniondan alynýan SEI-niň durnuklylygyny we deňligini has-da gowulandyrmak zerurdyr.
CIP we AGG görnüşinde anionlar anionlardan alynýan SEI-iň esasy başlangyçlarydyr. Umuman alanyňda, anionlaryň elektrolit gurluşy gytaklaýyn Li+ tarapyndan düzgünleşdirilýär, sebäbi eriji we eritiji molekulalaryň oňyn zarýady gowşak ýerleşýär we anionlar bilen gönüden-göni özara täsirleşip bilmeýär. Şonuň üçin, anionlar bilen gönüden-göni özara täsirleşmek arkaly anion elektrolitleriniň gurluşyny düzgünleşdirmek üçin täze strategiýalar uly garaşylýar.
Ýerleşdirilen wagty: 2021-nji ýylyň 22-nji noýabry