(लिथियम मेटल एनोड) नवीन आयन-व्युत्पन्न घन इलेक्ट्रोलाइटचा इंटरफेसियल टप्पा

सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस (SEI) चा वापर मोठ्या प्रमाणावर कार्यरत बॅटरीमध्ये एनोड आणि इलेक्ट्रोलाइट दरम्यान तयार झालेल्या नवीन टप्प्याचे वर्णन करण्यासाठी केला जातो.उच्च उर्जा घनता लिथियम (Li) धातूच्या बॅटरींना नॉन-युनिफॉर्म SEI द्वारे निर्देशित डेंड्रिटिक लिथियम डिपॉझिशनमुळे गंभीरपणे अडथळा येतो.जरी लिथियम साचण्याची एकसमानता सुधारण्यासाठी त्याचे अद्वितीय फायदे असले तरी, व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, आयन-व्युत्पन्न SEI चा प्रभाव आदर्श नाही.अलीकडे, सिंघुआ विद्यापीठातील झांग कियांगच्या संशोधन गटाने स्थिर आयन-व्युत्पन्न SEI तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रोलाइट संरचना समायोजित करण्यासाठी आयन रिसेप्टर्स वापरण्याचा प्रस्ताव दिला.इलेक्ट्रॉन-कमतर बोरॉन अणूंसह ट्रिस(पेंटाफ्लोरोफेनिल)बोरेन आयन रिसेप्टर (TPFPB) FSI- ची घट स्थिरता कमी करण्यासाठी bis(fluorosulfonimide) anion (FSI-) शी संवाद साधतो.याव्यतिरिक्त, TFPPB च्या उपस्थितीत, इलेक्ट्रोलाइटमधील FSI- च्या आयन क्लस्टर्सचा (AGG) प्रकार बदलला आहे आणि FSI- अधिक Li+ शी संवाद साधतो.त्यामुळे, FSI- च्या विघटनाला Li2S तयार करण्यासाठी प्रोत्साहन दिले जाते, आणि anion-व्युत्पन्न SEI ची स्थिरता सुधारली जाते.

SEI हे इलेक्ट्रोलाइटच्या विघटनशील विघटन उत्पादनांनी बनलेले आहे.SEI ची रचना आणि रचना प्रामुख्याने इलेक्ट्रोलाइटच्या संरचनेद्वारे नियंत्रित केली जाते, म्हणजे, सॉल्व्हेंट, आयन आणि Li+ यांच्यातील सूक्ष्म संवाद.इलेक्ट्रोलाइटची रचना केवळ सॉल्व्हेंट आणि लिथियम मीठाच्या प्रकारानेच नव्हे तर मीठाच्या एकाग्रतेसह देखील बदलते.अलिकडच्या वर्षांत, उच्च-सांद्रता इलेक्ट्रोलाइट (HCE) आणि स्थानिकीकृत उच्च-एकाग्रता इलेक्ट्रोलाइट (LHCE) ने स्थिर SEI तयार करून लिथियम मेटल एनोड्स स्थिर करण्यासाठी अद्वितीय फायदे दर्शविले आहेत.सॉल्व्हेंट ते लिथियम मिठाचे दाढ गुणोत्तर कमी आहे (2 पेक्षा कमी) आणि Li+ च्या पहिल्या सॉल्व्हेशन शीथमध्ये आयनचा परिचय होतो, HCE किंवा LHCE मध्ये कॉन्टॅक्ट आयन जोड्या (CIP) आणि एकत्रीकरण (AGG) तयार होतात.SEI ची रचना नंतर HCE आणि LHCE मधील anions द्वारे नियंत्रित केली जाते, ज्याला anion-derived SEI म्हणतात.लिथियम मेटल एनोड्स स्थिर करण्यात आकर्षक कामगिरी असूनही, सध्याच्या आयन-व्युत्पन्न SEI व्यावहारिक परिस्थितीच्या आव्हानांना तोंड देण्यासाठी अपुरे आहेत.त्यामुळे, वास्तविक परिस्थितीत आव्हानांवर मात करण्यासाठी आयनॉन-व्युत्पन्न SEI ची स्थिरता आणि एकसमानता आणखी सुधारणे आवश्यक आहे.

सीआयपी आणि एजीजीच्या स्वरुपातील ॲनियन्स हे आयन-व्युत्पन्न SEI साठी मुख्य पूर्ववर्ती आहेत.सर्वसाधारणपणे, आयनांची इलेक्ट्रोलाइट रचना अप्रत्यक्षपणे Li+ द्वारे नियंत्रित केली जाते, कारण दिवाळखोर आणि सौम्य रेणूंचा सकारात्मक चार्ज कमकुवतपणे स्थानिकीकृत असतो आणि थेट आयनशी संवाद साधू शकत नाही.म्हणून, ॲनिऑनशी थेट संवाद साधून ॲनिओनिक इलेक्ट्रोलाइट्सच्या संरचनेचे नियमन करण्यासाठी नवीन धोरणे अत्यंत अपेक्षित आहेत.