banner

(Cực dương kim loại liti) Pha giữa mặt của chất điện phân rắn có nguồn gốc anion mới

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 liti (Li) mật độ năng lượng cao bị cản trở nghiêm trọng bởi sự lắng đọng liti có 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 sự lắng đọng liti, nhưng trong các ứng dụng thực tế, ảnh hưởng của SEI có nguồn gốc anion không phải là 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 tạo ra một SEI ổn định có nguồn gốc từ anion.Thụ thể anion borane tris (pentafluorophenyl) (TPFPB) với các nguyên tử bo thiếu điện tử sẽ tương tác với anion bis (fluorosulfonimide) (FSI-) để giảm tính ổn định khử của FSI-.Ngoài ra, khi có TFPPB, kiểu 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 FSI- được thúc đẩy để tạo ra Li2S, và tính 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 ly, tức là 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 liti, 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 các cực dương kim loại liti bằng cách hình thành một SEI ổn định.Tỷ lệ mol của dung môi so với muối liti thấp (nhỏ hơn 2) và các anion được đưa vào lớp vỏ solvat hóa 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 có hiệu suất hấp dẫn trong việc ổn định các cực dương kim loại liti, các SEI có nguồn gốc anion hiện tại không đủ đáp ứng các thách thức của điều kiện thực tế.Do đó, cần nâng cao hơn nữa tính ổn định và tính đồng nhất của SEI dẫn xuất anion để vượt qua những thách thức trong điều kiện thực tế.

Các anion ở dạng CIP và AGG là tiền chất chính của SEI có nguồn gốc anion.Nói chung, cấu trúc điện ly của anion được điều chỉnh gián tiếp bởi Li +, vì điện tích dương của các phân tử dung môi và chất pha loãng có tính cục bộ yếu và không thể tương tác trực tiếp với anion.Do đó, các chiến lược mới để điều chỉnh cấu trúc của chất điện ly anion bằng cách tương tác trực tiếp với anion rất được mong đợi.


Thời gian đăng: 22-11-2021