Pha điện phân rắn (SEI) được sử dụng rộng rãi để mô tả pha mới được hình thành giữa cực dương và chất điện phân trong pin đang hoạt động.Pin kim loại lithium (Li) mật độ năng lượng cao 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 đặc biệt trong việc cải thiện tính đồng nhất của quá trình lắng đọng lithium, nhưng trong các ứng dụng thực tế, hiệu quả của SEI có nguồn gốc anion là không lý tưởng.Gần đây, nhóm nghiên cứu của Zhang Qiang từ Đại học Thanh Hoa đã đề xuất sử dụng các thụ thể anion để điều chỉnh cấu trúc chất điện phân nhằm xây dựng SEI có nguồn gốc anion ổn định.Thụ thể anion tris(pentafluorophenyl)borane (TPFPB) với các nguyên tử boron thiếu điện tử tương tác với anion bis(fluorosulfonimide) (FSI-) để làm giảm độ ổn định khử của FSI-.Ngoài ra, với sự có mặt 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, quá trình phân hủy FSI- được thúc đẩy để tạo ra Li2S và độ ổn định của SEI có nguồn gốc anion được cải thiện.
SEI bao gồm các sản phẩm phân hủy có tính 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 vi mô giữa dung môi, anion và Li+.Cấu trúc của chất điện phân thay đổi không chỉ theo loại dung môi và muối lithium mà còn theo nồng độ của muối.Trong những năm gần đây, chất điện phân nồng độ cao (HCE) và chất điện phân nồng độ cao cục bộ (LHCE) đã cho thấy những ưu điểm độc đáo trong việc ổn định cực dương kim loại lithium bằng cách hình thành SEI ổn định.Tỷ lệ mol của dung môi và muối lithium thấp (nhỏ hơn 2) và các anion được đưa vào vỏ hòa tan đầu tiên của Li+, tạo thành các cặp ion tiếp xúc (CIP) và kết tụ (AGG) trong HCE hoặc LHCE.Thành phần của SEI sau đó được điều hòa bởi các anion trong HCE và LHCE, được gọi là SEI có nguồn gốc anion.Mặc dù có hiệu suất hấp dẫn trong việc ổn định cực dương kim loại lithium, SEI có nguồn gốc anion hiện tại không đủ để đáp ứng những thách thức của điều kiện thực tế.Vì vậy, cần phải cải thiện hơn nữa tính ổn định và tính đồng nhất của SEI có nguồn gốc anion để vượt qua những thách thức trong điều kiện thực tế.
Anion ở dạng CIP và AGG là tiền chất chính của SEI có nguồn gốc anion.Nhìn chung, cấu trúc chất điện phân của 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 anion.Do đó, các chiến lược mới để điều chỉnh cấu trúc của chất điện phân anion bằng cách tương tác trực tiếp với các anion rất được mong đợi.
Thời gian đăng: 22/11/2021