Интерфазата на твърдия електролит (SEI) се използва широко за описание на новата фаза, образувана между анода и електролита в работещи батерии.Литиеви (Li) метални батерии с висока енергийна плътност са силно възпрепятствани от дендритно отлагане на литий, ръководено от нееднороден SEI.Въпреки че има уникални предимства при подобряване на равномерността на отлагането на литий, в практическите приложения ефектът от SEI, получен от анион, 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.Трис(пентафлуорофенил)борановият анионен рецептор (TPFPB) с електронно-дефицитни борни атоми взаимодейства с бис(флуоросулфонимид) анион (FSI-), за да намали редукционната стабилност на FSI-.В допълнение, в присъствието на TFPPB, типът йонни клъстери (AGG) на FSI- в електролита се е променил и FSI- взаимодейства с повече Li+.Следователно, разлагането на FSI- се насърчава за получаване на Li2S и стабилността на получените от анион SEI се подобрява.
SEI се състои от продукти на редукционно разлагане на електролита.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 електролит с висока концентрация (HCE) и локализиран електролит с висока концентрация (LHCE) показаха уникални предимства при стабилизиране на литиево-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 солватна обвивка 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, което се нарича SEI, получено от анион.Въпреки атрактивното си представяне при стабилизиране на литиево-метални аноди, настоящите SEI, получени от анион, са недостатъчни за посрещане на предизвикателствата на практическите условия.Следователно е необходимо допълнително да се подобри стабилността и еднородността на получените от аниони SEI, за да се преодолеят предизвикателствата при действителни условия.
Анионите под формата на CIP и AGG са основните прекурсори за получените от аниони SEI.Като цяло електролитната структура на анионите се регулира индиректно от Li+, тъй като положителният заряд на молекулите на разтворителя и разредителя е слабо локализиран и не може директно да взаимодейства с анионите.Следователно, нови стратегии за регулиране на структурата на анионните електролити чрез директно взаимодействие с аниони са силно очаквани.
Време на публикуване: 22 ноември 2021 г