banner

(lithiummetaalanode) Grensvlakfase van nieuwe van anionen afgeleide vaste elektrolyt

Solid Electrolyte Interphase (SEI) wordt veel gebruikt om de nieuwe fase te beschrijven die wordt gevormd tussen de anode en de elektrolyt in werkende batterijen.Lithium (Li) metaalbatterijen met hoge energiedichtheid worden ernstig gehinderd door dendritische lithiumafzetting geleid door niet-uniforme SEI.Hoewel het unieke voordelen heeft bij het verbeteren van de uniformiteit van lithiumafzetting, is het effect van van anionen afgeleide SEI in praktische toepassingen niet ideaal.Onlangs stelde de onderzoeksgroep van Zhang Qiang van de Tsinghua University voor om anionreceptoren te gebruiken om de elektrolytstructuur aan te passen om een ​​stabiele anion-afgeleide SEI te construeren.De tris(pentafluorfenyl)boraananionreceptor (TPFPB) met elektronendeficiënte booratomen interageert met het bis(fluorsulfonimide)anion (FSI-) om de reductiestabiliteit van FSI- te verminderen.Bovendien is in de aanwezigheid van TFPPB het type ionenclusters (AGG) van FSI- in de elektrolyt veranderd en interageert FSI- met meer Li+.Daarom wordt de ontleding van FSI- gestimuleerd om Li2S te produceren en wordt de stabiliteit van van anionen afgeleide SEI verbeterd.

SEI is samengesteld uit de reductieve ontledingsproducten van elektrolyt.De samenstelling en structuur van SEI worden voornamelijk bepaald door de structuur van de elektrolyt, dat wil zeggen de microscopische interactie tussen het oplosmiddel, het 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 hoge-concentratie-elektrolyt (HCE) en gelokaliseerde hoge-concentratie-elektrolyt (LHCE) unieke voordelen laten zien bij het stabiliseren van lithiummetaalanoden 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 solvatatiemantel van Li+, waardoor contactionenparen (CIP) en aggregatie (AGG) in HCE of LHCE worden gevormd.De samenstelling van SEI wordt vervolgens gereguleerd door anionen in HCE en LHCE, wat anion-afgeleide SEI wordt genoemd.Ondanks zijn aantrekkelijke prestaties bij het stabiliseren van lithiummetaalanoden, zijn de huidige van anionen afgeleide SEI's onvoldoende om de uitdagingen van praktische omstandigheden aan te gaan.Daarom is het noodzakelijk om de stabiliteit en uniformiteit 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 van van anionen afgeleide SEI.In 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 interageren met anionen.Daarom wordt lang geanticipeerd op nieuwe strategieën voor het reguleren van de structuur van anionische elektrolyten door directe interactie met anionen.


Posttijd: 22-nov-2021