Solid elektrolytinterfase (SEI) wordt veel gebruikt om de nieuwe fase te beschrijven die is gevormd tussen de anode en de elektrolyt in werkende batterijen. Hoge energiedichtheid lithium (Li) metalen batterijen worden ernstig belemmerd door dendritische lithiumafzetting geleid door niet-uniforme SEI. Hoewel het unieke voordelen heeft bij het verbeteren van de uniformiteit van lithiumafzetting, is in praktische toepassingen het effect van van anion afgeleide SEI niet ideaal. Onlangs stelde de onderzoeksgroep van Zhang Qiang van Tsinghua University voor om anionreceptoren te gebruiken om de elektrolytstructuur aan te passen om een van stabiele anion afgeleide SEI te construeren. De tris (pentafluorofenyl) boraananionreceptor (TPFPB) met elektron-deficiënte booratomen interageert met het bis (fluorosulfonimide) anion (FSI-) om de reductiestabiliteit van FSI- te verminderen. Bovendien is in aanwezigheid van TFPPB het type ionenclusters (AGG) van FSI- in de elektrolyt veranderd en interactie met meer Li+. Daarom wordt de ontleding van FSI- bevorderd om LI2S te produceren en is de stabiliteit van van anion afgeleide SEI verbeterd.
SEI bestaat uit de reductieve ontledingsproducten van elektrolyt. De samenstelling en structuur van SEI worden voornamelijk geregeld door de structuur van de elektrolyt, dat wil zeggen de microscopische interactie tussen het oplosmiddel, anion en Li+. De structuur van de elektrolyt verandert niet alleen met het type oplosmiddel en lithiumzout, maar ook met de concentratie van het zout. In de afgelopen jaren hebben high-concentratie-elektrolyt (HCE) en gelokaliseerde elektrolyt met hoge concentratie (LHCE) unieke voordelen getoond bij het stabiliseren van lithiummetaalanodes door een stabiele SEI te vormen. De molaire verhouding van oplosmiddel tot lithiumzout is laag (minder dan 2) en anionen worden geïntroduceerd in de eerste oplosmantel van Li+, die contactionparen (CIP) en aggregatie (AGG) in HCE of LHCE vormt. De samenstelling van SEI wordt vervolgens gereguleerd door anionen in HCE en LHCE, die van anion-afgeleide SEI worden genoemd. Ondanks zijn aantrekkelijke prestaties bij het stabiliseren van lithiummetaalanodes, zijn de huidige van anion afgeleide SEI's onvoldoende in het aangaan van de uitdagingen van praktische omstandigheden. Daarom is het noodzakelijk om de stabiliteit en de uniformiteit van van anion-afgeleide SEI verder te verbeteren om de uitdagingen onder werkelijke omstandigheden te overwinnen.
Anionen in de vorm van CIP en AGG zijn de belangrijkste voorlopers voor van anion afgeleide SEI. Over het algemeen wordt de elektrolytstructuur van anionen indirect gereguleerd door Li+, omdat de positieve lading van oplosmiddel en verdunningsmoleculen zwak gelokaliseerd is en niet direct kan communiceren met anionen. Daarom worden nieuwe strategieën voor het reguleren van de structuur van anionische elektrolyten door direct interactie met anionen zeer verwacht.
Posttijd: nov-22-2021