Electrolyte Interphase (SEI) được sử dụng rộng rãi để mô tả pha mới được hình thành giữa cực dương và chất điện phân trong pin hoạt động. Pin kim loại mật độ năng lượng cao (Li) bị cản trở nghiêm trọng bởi sự lắng đọng lithium đuôi gai được hướng dẫn bởi SEI không đồng nhất. Mặc dù nó có những ưu điểm độc đáo trong việc cải thiện tính đồng nhất của lắng đọng lithium, trong các ứng dụng thực tế, nhưng hiệu quả của SEI có nguồn gốc anion là không lý tưởng. Gần đây, nhóm nghiên cứu của Zhang Qiang từ Đại học Tsinghua đã đề xuất sử dụng các thụ thể anion để điều chỉnh cấu trúc chất điện phân để xây dựng SEI có nguồn gốc anion ổn định. Các thụ thể anion Borane Tris (Pentafluorophenyl) (TPFPB) với các nguyên tử boron thiếu electron tương tác với anion bis (fluorosulfonimide) (FSI-) để giảm sự ổn định của FSI-. Ngoài ra, với sự hiện diện của TFPPB, loại cụm ion (AGG) của FSI- trong chất điện phân đã thay đổi và Fsi-tương tác với nhiều Li+hơn. Do đó, sự phân hủy của FSI- được thúc đẩy để tạo ra LI2 và sự ổn định của SEI có nguồn gốc anion được cải thiện.
SEI bao gồm các sản phẩm phân hủy khử của chất điện phân. Thành phần và cấu trúc của SEI chủ yếu được kiểm soát bởi cấu trúc của chất điện phân, nghĩa là sự tương tác bằng kính hiển vi giữa dung môi, anion và li+. Cấu trúc của chất điện phân thay đổi không chỉ với loại dung môi và muối lithium, mà còn với nồng độ muối. Trong những năm gần đây, chất điện phân có nồng độ cao (HCE) và chất điện phân tập trung cao (LHCE) đã cho thấy những lợi thế độc đáo trong việc ổn định các cực dương kim loại lithium bằng cách tạo thành SEI ổn định. Tỷ lệ mol của dung môi với muối lithium thấp (dưới 2) và các anion được đưa vào vỏ dung hòa đầu tiên của Li+, tạo thành các cặp ion tiếp xúc (CIP) và tập hợp (AGG) trong HCE hoặc LHCE. Thành phần của SEI sau đó được điều chỉnh bởi các anion trong HCE và LHCE, được gọi là SEI có nguồn gốc anion. Mặc dù hiệu suất hấp dẫn của nó trong việc ổn định các cực dương kim loại lithium, các SEI có nguồn gốc anion hiện tại là không đủ để đáp ứng các thách thức của các điều kiện thực tế. Do đó, cần phải cải thiện hơn nữa sự ổn định và đồng nhất của SEI có nguồn gốc anion để vượt qua các thách thức trong điều kiện thực tế.
Các anion ở dạng CIP và AGG là tiền thân chính cho SEI có nguồn gốc anion. Nói chung, cấu trúc điện phân của các anion được điều hòa gián tiếp bởi Li+, vì điện tích dương của các phân tử dung môi và chất pha loãng được định vị yếu và không thể tương tác trực tiếp với các anion. Do đó, các chiến lược mới để điều chỉnh cấu trúc của chất điện giải anion bằng cách tương tác trực tiếp với các anion rất được mong đợi.
Thời gian đăng: Tháng 11-22-2021