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

Интерфаза чврстог електролита (СЕИ) се широко користи за описивање нове фазе формиране 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 Кианга 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 редукциону стабилност ФСИ-.Поред тога, у присуству ТФППБ, тип јонских кластера (АГГ) ФСИ- у електролиту се променио, а ФСИ- интерагује са више Ли+.Стога се разлагање ФСИ- подстиче да би се произвео Ли2С, а стабилност ањонског СЕИ-а је побољшана.

СЕИ се састоји од редукционих 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 изведеном из ањона.Упркос својим атрактивним перформансама у стабилизацији литијум металних анода, тренутни СЕИ добијени од ањона нису довољни да одговоре на изазове практичних услова.Због тога је неопходно додатно побољшати стабилност и униформност СЕИ добијеног 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, електролитску структуру ањона индиректно регулише 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.