Interfaza de electrolit solidă (SEI) este utilizată pe scară largă pentru a descrie noua fază formată între anod și electrolit în bateriile care lucrează. Bateriile metalice cu densitate ridicată de energie (LI) sunt puternic împiedicate de depunerea de dendritică de litiu ghidată de SEI neuniform. Deși are avantaje unice în îmbunătățirea uniformității depunerii de litiu, în aplicații practice, efectul SEI derivat din anion nu este ideal. Recent, grupul de cercetare al lui Zhang Qiang de la Universitatea Tsinghua și-a propus să utilizeze receptori anioni pentru a ajusta structura electrolitului pentru a construi un SEI stabil derivat din anion. Receptorul anionului tris (pentafluorofenil) borane (TPFPB) cu atomi de bor cu deficit de electroni interacționează cu anionul BIS (fluorosulfonimid) (FSI-) pentru a reduce stabilitatea de reducere a FSI. În plus, în prezența TFPPB, tipul de clustere de ioni (AGG) de FSI în electrolit s-a schimbat, iar FSI-interacționează cu mai mult Li+. Prin urmare, descompunerea FSI- este promovată pentru a produce Li2S, iar stabilitatea SEI derivată din anion este îmbunătățită.
SEI este compus din produsele de descompunere reductive ale electrolitului. Compoziția și structura SEI sunt controlate în principal de structura electrolitului, adică interacțiunea microscopică dintre solvent, anion și Li+. Structura electrolitului se schimbă nu numai cu tipul de solvent și sare de litiu, ci și cu concentrația de sare. În ultimii ani, electrolitul cu concentrare ridicată (HCE) și electrolitul localizat cu concentrare ridicată (LHCE) au arătat avantaje unice în stabilizarea anodilor de metale de litiu prin formarea unui SEI stabil. Raportul molar dintre solvent la sare de litiu este scăzut (mai puțin de 2) și anionii sunt introduși în prima teacă de solvație a Li+, formând perechi de ioni de contact (CIP) și agregare (AGG) în HCE sau LHCE. Compoziția SEI este ulterior reglementată de anioni în HCE și LHCE, care se numește SEI derivată de anion. În ciuda performanței sale atractive în stabilizarea anodilor de metal cu litiu, SEI-urile actuale derivate din anion sunt insuficienți pentru a face față provocărilor condițiilor practice. Prin urmare, este necesar să se îmbunătățească în continuare stabilitatea și uniformitatea SEI derivată din anion pentru a depăși provocările în condiții reale.
Anionii sub formă de CIP și AGG sunt principalii precursori pentru SEI derivat din anion. În general, structura electrolitică a anionilor este reglementată indirect de Li+, deoarece încărcarea pozitivă a moleculelor de solvent și diluanți este slab localizată și nu poate interacționa direct cu anionii. Prin urmare, sunt foarte așteptate noi strategii de reglementare a structurii electroliților anionici prin interacțiunea directă cu anionii.
Ora post: 22-2021 noiembrie