Solid elektrolytinterfas (SEI) används ofta för att beskriva den nya fasen som bildas mellan anoden och elektrolyten i arbetsbatterier. Litiumbatterier med hög energitäthet (LI) hindras kraftigt av dendritisk litiumavlagring styrd av icke-enhetlig SEI. Även om den har unika fördelar med att förbättra enhetligheten i litiumavlagring, i praktiska tillämpningar, är effekten av anjon-härledd SEI inte idealisk. Nyligen föreslog Zhang Qiangs forskargrupp från Tsinghua University att använda anjonreceptorer för att justera elektrolytstrukturen för att konstruera en stabil anjon-härledd SEI. Tris (pentafluorophenyl) boranjonreceptor (TPFPB) med elektronbrist boratomer interagerar med Bis (fluorosulfonimid) anjon (FSI-) för att minska reduktionsstabiliteten hos FSI-. I närvaro av TFPPB har dessutom typen av jonkluster (AGG) av FSI- i elektrolyten förändrats och FSI-interagerar med mer Li+. Därför främjas nedbrytningen av FSI- för att producera Li2, och stabiliteten hos anjon-härledda SEI förbättras.
SEI består av de reduktiva nedbrytningsprodukterna från elektrolyt. SEI: s sammansättning och struktur styrs huvudsakligen av strukturen för elektrolyten, det vill säga den mikroskopiska interaktionen mellan lösningsmedlet, anjonen och Li+. Strukturen för elektrolyten förändras inte bara med typen av lösningsmedel och litiumsalt, utan också med koncentrationen av saltet. Under de senaste åren har högkoncentrationselektrolyt (HCE) och lokaliserade högkoncentrationselektrolyt (LHCE) visat unika fördelar med stabiliserande litiummetallanoder genom att bilda en stabil SEI. Det molförhållandet mellan lösningsmedel och litiumsalt är lågt (mindre än 2) och anjoner införs i den första solvationsmanteln av Li+, och bildar kontaktjonpar (CIP) och aggregering (AGG) i HCE eller LHCE. SEI-sammansättningen regleras därefter av anjoner i HCE och LHCE, som kallas anjon-härledd SEI. Trots dess attraktiva prestanda vid stabiliserande litiummetallanoder är nuvarande anjon-härledda SEI: er otillräckliga för att möta utmaningarna med praktiska förhållanden. Därför är det nödvändigt att ytterligare förbättra stabiliteten och enhetligheten hos anjon-härledda SEI för att övervinna utmaningarna under faktiska förhållanden.
Anjoner i form av CIP och AGG är de viktigaste föregångarna för anjon-härledda SEI. I allmänhet regleras elektrolytstrukturen hos anjoner indirekt av Li+, eftersom den positiva laddningen av lösningsmedel och utspädningsmolekyler är svagt lokaliserad och kan inte direkt interagera med anjoner. Därför är nya strategier för att reglera strukturen för anjoniska elektrolyter genom att direkt interagera med anjoner.
Posttid: nov 22-2021