àsíá

(Lithium metal anode) Ìpele interfacial ti electrolyte ri to lagbara ti anion tuntun ti a mu jade

A lo Electrolyte Interphase (SEI) lati se apejuwe ipele tuntun ti a ṣẹda laarin anode ati electrolyte ninu awọn batiri ti n ṣiṣẹ. Awọn batiri irin ti o ni agbara giga ni o ni idiwọ pupọ nipasẹ deposition lithium dendritic ti a dari nipasẹ SEI ti ko ni iṣọkan. Botilẹjẹpe o ni awọn anfani alailẹgbẹ ni imudarasi iṣọkan deposition lithium, ni awọn ohun elo ti o wulo, ipa ti anion-derived SEI ko dara julọ. Laipẹ, ẹgbẹ iwadii Zhang Qiang lati Yunifasiti Tsinghua daba lati lo awọn olugba anion lati ṣatunṣe eto electrolyte lati kọ SEI ti anion ti o duro ṣinṣin. Awọn olugba anion tris(pentafluorophenyl)borane (TPFPB) pẹlu awọn atomu boron ti ko ni elekitironi n ṣe ajọṣepọ pẹlu anion bis(fluorosulfonimide) (FSI-) lati dinku iduroṣinṣin idinku ti FSI-. Ni afikun, ni iwaju TFPPB, iru awọn iṣupọ ion (AGG) ti FSI- ninu electrolyte ti yipada, ati FSI- n ṣe ajọṣepọ pẹlu Li+ diẹ sii. Nítorí náà, a gbé ìfọ́pọ̀ FSI- lárugẹ láti ṣe Li2S, a sì mú kí ìdúróṣinṣin SEI tí anion ti yọrí sí dára sí i.

SEI jẹ́ ti àwọn ọjà ìbàjẹ́ tí ń dínkù nínú electrolyte. Ìṣètò àti ìṣètò SEI ni a ń ṣàkóso ní pàtàkì nípasẹ̀ ìṣètò electrolyte, ìyẹn ni ìbáṣepọ̀ onípele láàrín solvent, anion, àti Li+. Ìṣètò electrolyte náà kìí ṣe pẹ̀lú irú solvent àti iyọ̀ lithium nìkan, ṣùgbọ́n pẹ̀lú ìṣọ̀kan iyọ̀ náà. Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, electrolyte gíga-concentration (HCE) àti local high-concentration electrolyte (LHCE) ti fi àwọn àǹfààní àrà ọ̀tọ̀ hàn nínú dídúróṣinṣin àwọn anodes irin lithium nípa ṣíṣe SEI tí ó dúró ṣinṣin. Ìpíndọ́gba molar ti solvent sí iyọ̀ lithium kéré (kéré sí 2) àti àwọn anions ni a fi sínú àpò ìyọrísí àkọ́kọ́ ti Li+, tí ó ń ṣe àwọn pairs contact ion pairs (CIP) àti aggregation (AGG) nínú HCE tàbí LHCE. Lẹ́yìn náà, àwọn anions nínú HCE àti LHCE ni a ń ṣàkóso ìṣètò SEI, èyí tí a ń pè ní anion-derived SEI. Láìka iṣẹ́ rẹ̀ tí ó fà mọ́ra nínú dídúróṣinṣin àwọn anodes irin lithium, àwọn SEI tí anion-derived current kò tó láti kojú àwọn ìpèníjà ti àwọn ipò ìṣe. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti túbọ̀ mú ìdúróṣinṣin àti ìbáramu SEI tí anion ti yọ jáde láti borí àwọn ìpèníjà lábẹ́ àwọn ipò gidi.

Àwọn Anion tí ó wà ní ìrísí CIP àti AGG ni àwọn ohun tí ó ń ṣáájú fún SEI tí anion ti yọ. Ní gbogbogbòò, ìṣètò electrolyte ti àwọn anions ni Li+ ń ṣe àkóso láìtaara, nítorí pé agbára rere ti solvent àti diluent molecules kò sí ní ibi tí ó yẹ kí ó wà, wọn kò sì lè bá àwọn anions ṣe tààrà. Nítorí náà, a ń retí àwọn ọgbọ́n tuntun fún ṣíṣàkóso ìṣètò àwọn electrolytes anionic nípa ṣíṣe tààrà pẹ̀lú àwọn anions.


Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù kọkànlá-22-2021