Tahket elektrolüütidevahelist faasi (SEI) kasutatakse laialdaselt anoodi ja töötavate akude elektrolüüdi vahel moodustatud uue faasi kirjeldamiseks. Suure energiatihedusega liitiumi (LI) metalli akusid takistavad tõsiselt ebaühtlase SEI juhitud dendriitlik liitiumi sadestumine. Ehkki sellel on ainulaadsed eelised liitiumi sadestumise ühtluse parandamisel, pole praktiliste rakenduste korral anioonist saadud SEI mõju ideaalne. Hiljuti tegi Zhang Qiangi uurimisrühm Tsinghua ülikoolist ettepaneku kasutada aniooniretseptoreid elektrolüütide struktuuri kohandamiseks stabiilse anioonist saadud SEI ehitamiseks. Tris (pentafluorofenüül) borooni anioonide retseptor (TPFPB) koos elektronide puudulike boori aatomitega interakteerub BIS-iga (fluorosulfonimiidi) aniooniga (FSI-), et vähendada FSI- redutseerimise stabiilsust. Lisaks on TFPPB juuresolekul elektrolüüdi ioonklastrite (agg) tüüp muutunud ja FSi-interakteerub rohkem Li+-ga. Seetõttu soodustatakse FSI-le lagunemist LI2-de tootmiseks ja anioonist saadud SEI stabiilsust parandatakse.
SEI koosneb elektrolüütide reduktiivsetest lagunemisproduktidest. SEI koostist ja struktuuri kontrollib peamiselt elektrolüüdi struktuur, see tähendab lahusti, aniooni ja Li+vahelist mikroskoopilist interaktsiooni. Elektrolüüdi struktuur ei muutu mitte ainult lahusti ja liitiumisoola tüübiga, vaid ka soola kontsentratsiooniga. Viimastel aastatel on kõrge kontsentratsiooniga elektrolüüt (HCE) ja lokaliseeritud kõrge kontsentratsiooniga elektrolüüt (LHCE) näidanud ainulaadseid eeliseid liitiumatalli anode stabiliseerimisel, moodustades stabiilse SEI. Lahusti ja liitiumisoola molaarsuhe on madal (alla 2) ja anioonid sisestatakse Li+esimesse lahustumiskestasse, moodustades kontaktioonipaarid (CIP) ja agregatsiooni (AGG) HCE või LHCE -s. Seejärel reguleerivad SEI koosseisu HCE ja LHCE anioonid, mida nimetatakse anioonist saadud SEI. Vaatamata liitiummetalli anoodide stabiliseerimisele atraktiivsele jõudlusele ei ole praegused anioonist saadud SEI-d praktiliste tingimuste väljakutsete täitmisel piisavad. Seetõttu on tegelikes tingimustes väljakutsetest ülesaamiseks vaja anioonist saadud SEI stabiilsust ja ühtlust veelgi parandada.
CIP ja AGG kujul on anioonid anioonist saadud SEI peamised eellased. Üldiselt reguleerib anioonide elektrolüütide struktuuri kaudselt Li+, kuna lahusti ja lahjendatud molekulide positiivne laeng on nõrgalt lokaliseeritud ega saa anioonidega otseselt suhelda. Seetõttu on väga oodatud uusi strateegiaid anioonsete elektrolüütide struktuuri reguleerimiseks, suheldes otseselt anioonidega.
Postiaeg: 22. november 20121