(Ânodo metálico de lítio) Fase interfacial de um novo eletrólito sólido derivado de ânion

A interfase de eletrólito sólido (SEI) é amplamente utilizada para descrever a nova fase formada entre o ânodo e o eletrólito em baterias em funcionamento.Baterias metálicas de lítio (Li) de alta densidade de energia são severamente prejudicadas pela deposição dendrítica de lítio guiada por SEI não uniforme.Embora tenha vantagens únicas na melhoria da uniformidade da deposição de lítio, em aplicações práticas, o efeito do SEI derivado de ânion não é ideal.Recentemente, o grupo de pesquisa de Zhang Qiang da Universidade de Tsinghua propôs o uso de receptores de ânions para ajustar a estrutura do eletrólito para construir um SEI derivado de ânions estável.O receptor do ânion tris (pentafluorofenil) borano (TPFPB) com átomos de boro deficientes em elétrons interage com o ânion bis (fluorossulfonimida) (FSI-) para reduzir a estabilidade de redução do FSI-.Além disso, na presença de TFPPB, o tipo de aglomerados iônicos (AGG) de FSI- no eletrólito mudou, e FSI- interage com mais Li+.Portanto, a decomposição do FSI- é promovida para produzir Li2S, e a estabilidade do SEI derivado do ânion é melhorada.

SEI é composto pelos produtos de decomposição redutiva do eletrólito.A composição e 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, o eletrólito de alta concentração (HCE) e o eletrólito de alta concentração localizado (LHCE) mostraram vantagens únicas na estabilização de ânodos metálicos de lítio, formando um SEI estável.A proporção molar de solvente para sal de lítio é baixa (menos de 2) e 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 de ânion.Apesar de seu desempenho atraente na estabilização de ânodos metálicos de lítio, os atuais SEI derivados de ânions são insuficientes para enfrentar os desafios das condições práticas.Portanto, é necessário melhorar ainda mais a estabilidade e uniformidade do SEI derivado de ânions para superar os desafios nas 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 pelo Li+, porque a carga positiva das moléculas do solvente e do 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 são altamente antecipadas.