(ლითიუმის ლითონის ანოდი) ახალი ანიონის წარმოქმნილი მყარი ელექტროლიტის ინტერფაზური ფაზა

მყარი ელექტროლიტური ინტერფაზა (SEI) ფართოდ გამოიყენება ანოდსა და ელექტროლიტებს შორის წარმოქმნილი ახალი ფაზის დასახმარებლად სამუშაო ბატარეებში. ენერგიის მაღალი სიმკვრივის ლითიუმი (LI) ლითონის ბატარეები მკაცრად შეფერხებულია დენდრიტული ლითიუმის დეპონირებით, რომელსაც ხელმძღვანელობს არაორდინალური SEI. მიუხედავად იმისა, რომ მას აქვს უნიკალური უპირატესობა ლითიუმის დეპონირების ერთგვაროვნების გაუმჯობესებაში, პრაქტიკულ გამოყენებებში, ანიონური წარმოქმნილი SEI– ის ეფექტი იდეალური არ არის. ახლახან, ჟანგ ქიანგის კვლევითი ჯგუფმა Tsinghua University- მა შესთავაზა გამოიყენოთ ანიონის რეცეპტორები ელექტროლიტების სტრუქტურის შესწორების მიზნით, სტაბილური ანიონის წარმოქმნილი SEI- ის ასაშენებლად. TRIS (პენტაფლუოროფენილ) ბორანური ანიონის რეცეპტორი (TPFPB) ელექტრონული დეფიციტური ბორის ატომებით ურთიერთქმედებს BIS (ფლუოროზულფონიმიდის) ანიონთან (FSI-), რათა შეამციროს FSI- ის შემცირების სტაბილურობა. გარდა ამისა, TFPPB– ის თანდასწრებით, ელექტროლიტში FSI- იონის მტევნების (AGG) ტიპი შეიცვალა და FSI– ურთიერთქმედებს უფრო მეტ Li+- სთან. ამრიგად, FSI- ს დაშლა ხელს უწყობს LI2- ს წარმოქმნას, ხოლო ანიონური წარმოქმნილი SEI– ის სტაბილურობა გაუმჯობესებულია.

SEI შედგება ელექტროლიტის რედუქციული დაშლის პროდუქტებისგან. SEI- ის შემადგენლობა და სტრუქტურა ძირითადად კონტროლდება ელექტროლიტის სტრუქტურით, ანუ მიკროსკოპული ურთიერთქმედება გამხსნელს, ანიონსა და Li+ - ს შორის. ელექტროლიტების სტრუქტურა იცვლება არა მხოლოდ გამხსნელისა და ლითიუმის მარილის ტიპით, არამედ მარილის კონცენტრაციითაც. ბოლო წლების განმავლობაში, მაღალი კონცენტრაციის ელექტროლიტმა (HCE) და ლოკალიზებული მაღალი კონცენტრაციის ელექტროლიტი (LHCE) აჩვენა უნიკალური უპირატესობები ლითიუმის ლითონის ანოდის სტაბილიზაციაში, სტაბილური SEI- ის ფორმირებით. გამხსნელის მოლური თანაფარდობა ლითიუმის მარილთან დაბალია (2 -ზე ნაკლები) და ანიონები შეიტანება Li+ - ის პირველ ხსნარში, ქმნის კონტაქტურ იონურ წყვილებს (CIP) და აგრეგაციას (AGG) HCE ან LHCE. SEI- ს შემადგენლობა შემდგომში რეგულირდება ანიონებით HCE და LHCE- ში, რომელსაც ეწოდება ანიონის წარმოქმნილი SEI. მიუხედავად მისი მიმზიდველი შესრულებისა ლითიუმის ლითონის ანოდების სტაბილიზაციაში, მიმდინარე ანიონური წარმოქმნილი სეიზები არასაკმარისია პრაქტიკული პირობების გამოწვევების შესასრულებლად. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია კიდევ უფრო გააუმჯობესოს ანიონური წარმოქმნილი SEI– ის სტაბილურობა და ერთგვაროვნება, რათა გადალახოს გამოწვევები ფაქტობრივი პირობებში.

ანიონები CIP და AGG ფორმით არის მთავარი წინამორბედები ანიონით წარმოქმნილი SEI. ზოგადად, ანიონების ელექტროლიტური სტრუქტურა არაპირდაპირი გზით რეგულირდება Li+ - ით, რადგან გამხსნელისა და გამხსნელის მოლეკულების დადებითი მუხტი სუსტია ლოკალიზებული და ვერ ახერხებს უშუალოდ ურთიერთქმედებას ანიონებთან. ამრიგად, მოსალოდნელია ანიონური ელექტროლიტების სტრუქტურის რეგულირების ახალი სტრატეგიები, რომლებიც უშუალოდ ანიონებთან ურთიერთქმედებით ხდება.