Solid Electrolyte Interphase (SEI) -menetelmää käytetään laajasti kuvaamaan uutta vaihetta, joka muodostuu anodin ja elektrolyytin välille toimivissa akuissa.Epäyhtenäisen SEI:n ohjaama dendriittisen litiumin kerrostuminen haittaa suuresti korkean energiatiheyden litiummetalliakkuja (Li).Vaikka sillä on ainutlaatuisia etuja litiumin kerrostumisen tasaisuuden parantamisessa, käytännön sovelluksissa anionista johdetun SEI:n vaikutus ei ole ihanteellinen.Äskettäin Zhang Qiangin tutkimusryhmä Tsinghuan yliopistosta ehdotti anionireseptoreiden käyttöä elektrolyytin rakenteen säätämiseen vakaan anionista johdetun SEI:n rakentamiseksi.Tris(pentafluorifenyyli)boraanianionireseptori (TPFPB), jossa on elektronivajaisia booriatomeja, on vuorovaikutuksessa bis(fluorisulfonimidi)-anionin (FSI-) kanssa vähentäen FSI-:n pelkistysstabiilisuutta.Lisäksi TFPPB:n läsnä ollessa elektrolyytissä olevien FSI- ioniklusterien (AGG) tyyppi on muuttunut ja FSI- on vuorovaikutuksessa suuremman Li+:n kanssa.Siksi FSI-:n hajoamista edistetään Li2S:n tuottamiseksi, ja anionista johdetun SEI:n stabiilisuus paranee.
SEI koostuu elektrolyytin pelkistävistä hajoamistuotteista.SEI:n koostumusta ja rakennetta säätelee pääasiassa elektrolyytin rakenne, eli liuottimen, anionin ja Li+:n välinen mikroskooppinen vuorovaikutus.Elektrolyytin rakenne ei muutu ainoastaan liuottimen ja litiumsuolan tyypin, vaan myös suolan pitoisuuden mukaan.Viime vuosina korkean pitoisuuden elektrolyytti (HCE) ja paikallinen korkean pitoisuuden elektrolyytti (LHCE) ovat osoittaneet ainutlaatuisia etuja litiummetallianodien stabiloinnissa muodostamalla vakaan SEI:n.Liuottimen moolisuhde litiumsuolaan on alhainen (alle 2) ja anionit viedään Li+:n ensimmäiseen solvataatiovaippaan muodostaen kontakti-ionipareja (CIP) ja aggregaation (AGG) HCE:ssä tai LHCE:ssä.SEI:n koostumusta säätelevät myöhemmin anionit HCE:ssä ja LHCE:ssä, jota kutsutaan anionista johdetuksi SEI:ksi.Huolimatta houkuttelevasta suorituskyvystään litiummetallianodien stabiloinnissa, nykyiset anioniperäiset SEI:t eivät riitä vastaamaan käytännön olosuhteiden haasteisiin.Siksi on tarpeen edelleen parantaa anioneista johdetun SEI:n vakautta ja yhtenäisyyttä haasteiden voittamiseksi todellisissa olosuhteissa.
Anionit CIP:n ja AGG:n muodossa ovat anioneista johdetun SEI:n tärkeimmät esiasteet.Yleisesti ottaen anionien elektrolyyttirakennetta säätelee epäsuorasti Li+, koska liuotin- ja laimennusainemolekyylien positiivinen varaus on heikosti paikallinen eikä voi olla suoraan vuorovaikutuksessa anionien kanssa.Siksi uusia strategioita anionisten elektrolyyttien rakenteen säätelemiseksi suoraan vuorovaikutuksessa anionien kanssa odotetaan erittäin paljon.
Postitusaika: 22.11.2021