banner

(Anoda litij metala) Međufaza novog čvrstog elektrolita dobivenog od aniona

Međufaza čvrstog elektrolita (SEI) se naširoko koristi za opisivanje nove faze koja nastaje između anode i elektrolita u radnim baterijama.Metalne litijeve (Li) baterije visoke gustoće energije ozbiljno ometa dendritično taloženje litija vođeno neujednačenim SEI.Iako ima jedinstvene prednosti u poboljšanju ujednačenosti taloženja litija, u praktičnim primjenama učinak SEI dobivenog od aniona nije idealan.Nedavno je istraživačka skupina Zhang Qianga sa Sveučilišta Tsinghua predložila korištenje anionskih receptora za prilagodbu strukture elektrolita kako bi se konstruirao stabilan SEI izveden iz aniona.Tris(pentafluorofenil)boran anionski receptor (TPFPB) s atomima bora s nedostatkom elektrona stupa u interakciju s bis(fluorsulfonimid) anionom (FSI-) kako bi smanjio redukcijsku stabilnost FSI-.Osim toga, u prisutnosti TFPPB, tip ionskih klastera (AGG) FSI- u elektrolitu se promijenio, a FSI- interagira s više Li+.Stoga se razgradnja FSI- potiče da nastane Li2S, a stabilnost anionskog SEI-a je poboljšana.

SEI se sastoji od reduktivnih produkata razgradnje elektrolita.Sastav i struktura SEI uglavnom su kontrolirani strukturom elektrolita, odnosno mikroskopskom interakcijom između otapala, aniona i Li+.Struktura elektrolita mijenja se ne samo s vrstom otapala i litijeve soli, već i s koncentracijom soli.Posljednjih godina, elektrolit visoke koncentracije (HCE) i lokalizirani elektrolit visoke koncentracije (LHCE) pokazali su jedinstvene prednosti u stabilizaciji litij metalnih anoda stvaranjem stabilnog SEI.Molarni omjer otapala i litijeve soli je nizak (manji od 2) i anioni se uvode u prvi solvacijski omotač Li+, tvoreći kontaktne ionske parove (CIP) i agregaciju (AGG) u HCE ili LHCE.Sastav SEI naknadno se regulira anionima u HCE i LHCE, što se naziva SEI izvedenom iz aniona.Unatoč atraktivnim performansama u stabilizaciji litij metalnih anoda, trenutni SEI izvedeni iz aniona nedostatni su u ispunjavanju izazova praktičnih uvjeta.Stoga je potrebno dodatno poboljšati stabilnost i ujednačenost SEI izvedene iz aniona kako bi se prevladali izazovi u stvarnim uvjetima.

Anioni u obliku CIP-a i AGG-a glavni su prekursori za SEI izvedene iz aniona.Općenito, elektrolitsku strukturu aniona posredno regulira Li+, jer je pozitivni naboj molekula otapala i razrjeđivača slabo lokaliziran i ne može izravno komunicirati s anionima.Stoga se vrlo očekuju nove strategije za regulaciju strukture anionskih elektrolita izravnom interakcijom s anionima.


Vrijeme objave: 22.11.2021