Інтерфаза твердого електроліту (SEI) широко використовується для опису нової фази, що утворюється між анодом і електролітом у робочих батареях.Літієві (Li) металеві батареї з високою щільністю енергії серйозно перешкоджають дендритному осадженню літію під впливом нерівномірного SEI.Хоча він має унікальні переваги в покращенні рівномірності осадження літію, у практичних застосуваннях ефект аніонного SEI не є ідеальним.Нещодавно дослідницька група Чжан Цяна з Університету Цінхуа запропонувала використовувати аніонні рецептори для коригування структури електроліту для створення стабільного аніонного SEI.Трис(пентафторфеніл)борановий аніонний рецептор (TPFPB) з електронно-дефіцитними атомами бору взаємодіє з біс(фторсульфонімід) аніоном (FSI-), щоб зменшити відновну стабільність FSI-.Крім того, у присутності TFPPB змінився тип іонних кластерів (AGG) FSI- в електроліті, і FSI- взаємодіє з більшою кількістю Li+.Таким чином, розкладання FSI- сприяє утворенню Li2S, і стабільність аніонного SEI покращується.
SEI складається з продуктів відновного розкладання електроліту.Склад і структура SEI в основному контролюються структурою електроліту, тобто мікроскопічною взаємодією між розчинником, аніоном і Li+.Структура електроліту змінюється не тільки залежно від типу розчинника та солі літію, а й від концентрації солі.В останні роки електроліт високої концентрації (HCE) і локалізований електроліт високої концентрації (LHCE) продемонстрували унікальні переваги в стабілізації металевих літієвих анодів шляхом формування стабільного SEI.Молярне відношення розчинника до солі літію є низьким (менше 2), і аніони вводяться в першу сольватну оболонку Li+, утворюючи контактні іонні пари (CIP) і агрегацію (AGG) у HCE або LHCE.Склад SEI згодом регулюється аніонами в HCE та LHCE, що називається аніонним SEI.Незважаючи на привабливу продуктивність у стабілізації металевих літієвих анодів, поточні SEI, отримані з аніонів, недостатні для вирішення завдань практичних умов.Таким чином, необхідно подальше покращення стабільності та однорідності аніонного SEI, щоб подолати проблеми в реальних умовах.
Аніони у формі CIP і AGG є основними прекурсорами SEI, отриманого з аніонів.Загалом структура електроліту аніонів опосередковано регулюється Li+, оскільки позитивний заряд молекул розчинника та розріджувача слабо локалізований і не може безпосередньо взаємодіяти з аніонами.Тому дуже очікуються нові стратегії регулювання структури аніонних електролітів шляхом безпосередньої взаємодії з аніонами.
Час публікації: 22 листопада 2021 р