(Анода литијум метала) Међуфазна фаза новог чврстог електролита добијеног од ањона

Интерфаза чврстог електролита (СЕИ) се широко користи за описивање нове фазе која се формира између аноде и електролита у радним батеријама.Литијумске (Ли) металне батерије високе густине енергије су озбиљно отежане дендритским таложењем литијума вођеним неуједначеним СЕИ.Иако има јединствене предности у побољшању униформности таложења литијума, у практичним применама, ефекат СЕИ добијеног од ањона није идеалан.Недавно је истраживачка група Зханг Кианг-а са Универзитета Тсингхуа предложила коришћење ањонских рецептора за прилагођавање структуре електролита како би се конструисао стабилан СЕИ изведен из ањона.Трис(пентафлуорофенил)боран ањонски рецептор (ТПФПБ) са атомима бора са недостатком електрона ступа у интеракцију са бис(флуоросулфонимид) ањоном (ФСИ-) како би смањио стабилност редукције ФСИ-.Поред тога, у присуству ТФППБ, тип јонских кластера (АГГ) ФСИ- у електролиту се променио, а ФСИ- интерагује са више Ли+.Због тога се разлагање ФСИ- подстиче да би се произвео Ли2С, а стабилност ањонског СЕИ-а је побољшана.

СЕИ се састоји од редуктивних производа распадања електролита.Састав и структура СЕИ су углавном контролисани структуром електролита, односно микроскопском интеракцијом између растварача, ањона и Ли+.Структура електролита се мења не само са врстом растварача и литијумове соли, већ и са концентрацијом соли.Последњих година, електролит високе концентрације (ХЦЕ) и локализовани електролит високе концентрације (ЛХЦЕ) показали су јединствене предности у стабилизацији литијум металних анода формирањем стабилног СЕИ.Моларни однос растварача и литијумове соли је низак (мањи од 2) и ањони се уводе у први солватациони омотач Ли+, формирајући контактне јонске парове (ЦИП) и агрегацију (АГГ) у ХЦЕ или ЛХЦЕ.Састав СЕИ је накнадно регулисан ањонима у ХЦЕ и ЛХЦЕ, што се назива СЕИ изведено из ањона.Упркос својим атрактивним перформансама у стабилизацији литијум металних анода, тренутни СЕИ изведени из ањона нису довољни да одговоре на изазове практичних услова.Због тога је неопходно додатно побољшати стабилност и униформност СЕИ добијених од ањона да би се превазишли изазови у стварним условима.

Ањони у облику ЦИП и АГГ су главни прекурсори за СЕИ изведене из ањона.Генерално, структура електролита ањона је индиректно регулисана Ли+, јер је позитивно наелектрисање молекула растварача и разблаживача слабо локализовано и не може директно да интерагује са ањонима.Стога се веома очекују нове стратегије за регулисање структуре ањонских електролита директном интеракцијом са ањонима.