Твърдата електролитна интерфаза (SEI) се използва широко за описание на новата фаза, образувана между анода и електролита в работещите батерии. Металните батерии с висока енергийна плътност (LI) са силно възпрепятствани от дендритното отлагане на литий, ръководено от неравномерно SEI. Въпреки че има уникални предимства за подобряване на равномерността на отлагането на литий, при практически приложения ефектът от получения от анион SEI не е идеален. Наскоро изследователската група на Zhang Qiang от университета Tsinghua предложи да се използват анионни рецептори за регулиране на електролитната структура, за да се конструира стабилен SEI, получен от анион. Tris (пентафлуорофенил) боран анионен рецептор (TPFPB) с дефицит на електрон борови атоми взаимодейства с бис (флуоросулфонимид) анион (FSI-), за да намали стабилността на редукцията на FSi-. В допълнение, в присъствието на TFPPB, типът на йонните клъстери (AGG) на FSi- в електролита се е променил и FSi- взаимодейства с повече Li+. Следователно, разлагането на FSi- се насърчава да произвежда LI2s и стабилността на анион-получената SEI се подобрява.
SEI се състои от продуктите на редуктивно разлагане на електролит. Съставът и структурата на SEI се контролират главно от структурата на електролита, тоест микроскопичното взаимодействие между разтворителя, аниона и Li+. Структурата на електролита се променя не само с вида на разтворителя и литиевата сол, но и с концентрацията на солта. През последните години електролитът с висока концентрация (HCE) и локализиран електролит с висока концентрация (LHCE) показаха уникални предимства в стабилизирането на литиеви метални аноди чрез образуване на стабилен SEI. Моларното съотношение на разтворителя към литиевата сол е ниско (по -малко от 2) и анионите се въвеждат в първата обвивка на солвация на Li+, образувайки контактни йонни двойки (CIP) и агрегация (AGG) в HCE или LHCE. Съставът на SEI впоследствие се регулира от аниони в HCE и LHCE, който се нарича анион-получен SEI. Въпреки атрактивното си представяне в стабилизирането на литиевите метални аноди, сегашните SEI, получени от анион, са недостатъчни при изпълнение на предизвикателствата на практическите условия. Следователно е необходимо да се подобри по-нататъшното подобряване на стабилността и еднаквостта на получената от анион SEI, за да се преодолеят предизвикателствата при реални условия.
Анионите под формата на CIP и AGG са основните предшественици за SEI, получен от анион. Като цяло, електролитната структура на анионите е косвено регулирана от Li+, тъй като положителният заряд на разтворителя и разредителните молекули е слабо локализиран и не може директно да взаимодейства с аниони. Следователно, новите стратегии за регулиране на структурата на анионните електролити чрез директно взаимодействие с аниони са много очаквани.
Време за публикация: ноември-22-2021