Ang Solid Electrolyte Interphase (SEI) ay malawakang ginagamit upang ilarawan ang bagong yugto na nabuo sa pagitan ng anode at ng electrolyte sa mga gumaganang baterya. Ang mga high energy density lithium (Li) metal na baterya ay lubhang nahahadlangan ng dendritic lithium deposition na ginagabayan ng hindi pare-parehong SEI. Bagama't mayroon itong natatanging mga bentahe sa pagpapabuti ng pagkakapareho ng lithium deposition, sa mga praktikal na aplikasyon, ang epekto ng anion-derived SEI ay hindi perpekto. Kamakailan lamang, iminungkahi ng research group ni Zhang Qiang mula sa Tsinghua University na gumamit ng anion receptors upang ayusin ang istruktura ng electrolyte upang bumuo ng isang matatag na anion-derived SEI. Ang tris(pentafluorophenyl)borane anion receptor (TPFPB) na may mga electron-deficient boron atoms ay nakikipag-ugnayan sa bis(fluorosulfonimide) anion (FSI-) upang mabawasan ang reduction stability ng FSI-. Bilang karagdagan, sa presensya ng TFPPB, ang uri ng ion clusters (AGG) ng FSI- sa electrolyte ay nagbago, at ang FSI- ay nakikipag-ugnayan sa mas maraming Li+. Samakatuwid, ang dekomposisyon ng FSI- ay naitataguyod upang makabuo ng Li2S, at ang katatagan ng SEI na nagmula sa anion ay napapabuti.
Ang SEI ay binubuo ng mga reductive decomposition product ng electrolyte. Ang komposisyon at istruktura ng SEI ay pangunahing kinokontrol ng istruktura ng electrolyte, ibig sabihin, ang mikroskopikong interaksyon sa pagitan ng solvent, anion, at Li+. Ang istruktura ng electrolyte ay nagbabago hindi lamang depende sa uri ng solvent at lithium salt, kundi pati na rin sa konsentrasyon ng asin. Sa mga nakaraang taon, ang high-concentration electrolyte (HCE) at localized high-concentration electrolyte (LHCE) ay nagpakita ng mga natatanging bentahe sa pag-stabilize ng lithium metal anodes sa pamamagitan ng pagbuo ng isang matatag na SEI. Ang molar ratio ng solvent sa lithium salt ay mababa (mas mababa sa 2) at ang mga anion ay ipinapasok sa unang solvation sheath ng Li+, na bumubuo ng contact ion pairs (CIP) at aggregation (AGG) sa HCE o LHCE. Ang komposisyon ng SEI ay kasunod na kinokontrol ng mga anion sa HCE at LHCE, na tinatawag na anion-derived SEI. Sa kabila ng kaakit-akit na pagganap nito sa pag-stabilize ng lithium metal anodes, ang kasalukuyang anion-derived SEIs ay hindi sapat sa pagtugon sa mga hamon ng praktikal na mga kondisyon. Samakatuwid, kinakailangang higit pang mapabuti ang katatagan at pagkakapareho ng SEI na nagmula sa anion upang malampasan ang mga hamon sa ilalim ng aktwal na mga kondisyon.
Ang mga anion sa anyo ng CIP at AGG ang mga pangunahing precursor para sa anion-derived SEI. Sa pangkalahatan, ang istrukturang electrolyte ng mga anion ay hindi direktang kinokontrol ng Li+, dahil ang positibong karga ng mga molekula ng solvent at diluent ay mahina ang lokalisasyon at hindi direktang nakikipag-ugnayan sa mga anion. Samakatuwid, ang mga bagong estratehiya para sa pag-regulate ng istruktura ng mga anionic electrolyte sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnayan sa mga anion ay lubos na inaasahan.
Oras ng pag-post: Nob-22-2021