(Ânodo de metal de lítio) Fase interfacial de novo eletrólito sólido derivado de ânions

A interfase eletrolítica sólida (SEI) é amplamente usada para descrever a nova fase formada entre o ânodo e o eletrólito nas baterias de trabalho. As baterias metálicas de lítio de alta densidade de energia (Li) são severamente dificultadas pela deposição dendrítica de lítio guiada por SEI não uniforme. Embora tenha vantagens únicas para melhorar a uniformidade da deposição de lítio, em aplicações práticas, o efeito do SEI derivado de ânions não é o ideal. Recentemente, o grupo de pesquisa de Zhang Qiang da Universidade de Tsinghua propôs usar receptores aniônicos para ajustar a estrutura do eletrólito para construir um SI estável derivado do ânion. O receptor do ânion borano Tris (pentafluorofenil) (TPFPB) com átomos de boro deficientes em elétrons interage com o ânion BIS (fluorossulfonimida) (FSI-) para reduzir a estabilidade de redução da fsi-. Além disso, na presença de TFPPB, o tipo de aglomerados de íons (AGG) de FSI- no eletrólito mudou e o FSI- interage com mais Li+. Portanto, a decomposição do FSI- é promovida para produzir LI2s e a estabilidade do SI derivado do ânion é aprimorada.

O SEI é composto pelos produtos de decomposição redutiva do eletrólito. A composição e a estrutura do SEI são controladas principalmente pela estrutura do eletrólito, ou seja, a interação microscópica entre o solvente, o ânion e o Li+. A estrutura do eletrólito muda não apenas com o tipo de solvente e sal de lítio, mas também com a concentração do sal. Nos últimos anos, eletrólito de alta concentração (HCE) e eletrólito localizado de alta concentração (LHCE) mostraram vantagens únicas na estabilização de ânodos de metal de lítio, formando um SEI estável. A proporção molar de sal para o sal de lítio é baixa (menor que 2) e os ânions são introduzidos na primeira bainha de solvatação de Li+, formando pares de íons de contato (CIP) e agregação (AGG) em HCE ou LHCE. A composição do SEI é posteriormente regulada por ânions em HCE e LHCE, que é chamado SEI derivado do ânion. Apesar de seu desempenho atraente na estabilização de ânodos metálicos de lítio, as SEIs atuais derivadas do ânion são insuficientes para enfrentar os desafios das condições práticas. Portanto, é necessário melhorar ainda mais a estabilidade e a uniformidade do SEI derivado de ânions para superar os desafios em condições reais.

Os ânions na forma de CIP e AGG são os principais precursores do SEI derivado de ânions. Em geral, a estrutura eletrolítica dos ânions é indiretamente regulada por Li+, porque a carga positiva das moléculas de solvente e diluente é fracamente localizada e não pode interagir diretamente com os ânions. Portanto, novas estratégias para regular a estrutura dos eletrólitos aniônicos, interagindo diretamente com os ânions.