La interfase de electrolitos sólidos (SEI) se usa ampliamente para describir la nueva fase formada entre el ánodo y el electrolito en las baterías de trabajo. Las baterías de metal de litio de alta densidad de energía (LI) se ven obstaculizadas severamente por la deposición de litio dendrítico guiadas por SEI no uniforme. Aunque tiene ventajas únicas para mejorar la uniformidad de la deposición de litio, en aplicaciones prácticas, el efecto de SEI derivado de aniones no es ideal. Recientemente, el grupo de investigación de Zhang Qiang de la Universidad de Tsinghua propuso usar receptores de anión para ajustar la estructura de electrolitos para construir un SEI derivado de aniones estable. El receptor de aniones de borano Tris (pentafluorophenil) (TPFPB) con átomos de boro deficientes en electrones interactúa con el anión BIS (fluorosulfonimida) (FSI) para reducir la estabilidad de reducción de FSI. Además, en presencia de TFPPB, el tipo de grupos de iones (AGG) de FSI-en el electrolito ha cambiado, y FSI interactúa con más Li+. Por lo tanto, la descomposición de FSI se promueve para producir LI2, y se mejora la estabilidad del SEI derivado de aniones.
SEI está compuesto por los productos de descomposición reductora del electrolito. La composición y la estructura de SEI están controladas principalmente por la estructura del electrolito, es decir, la interacción microscópica entre el disolvente, el anión y el li+. La estructura del electrolito cambia no solo con el tipo de solvente y sal de litio, sino también con la concentración de la sal. En los últimos años, el electrolito de alta concentración (HCE) y el electrolito de alta concentración localizado (LHCE) han mostrado ventajas únicas en la estabilización de los ánodos metálicos de litio mediante la formación de un SEI estable. La relación molar de solvente a sal de litio es baja (menos de 2) y los aniones se introducen en la primera vaina de solvatación de Li+, formando pares de iones de contacto (CIP) y agregación (AGG) en HCE o LHCE. La composición de SEI está regulada posteriormente por aniones en HCE y LHCE, que se llama SEI derivado de aniones. A pesar de su atractivo rendimiento en la estabilización de los ánodos de metal de litio, las SEI derivadas de aniones actuales son insuficientes para enfrentar los desafíos de las condiciones prácticas. Por lo tanto, es necesario mejorar aún más la estabilidad y la uniformidad del SEI derivado de aniones para superar los desafíos en condiciones reales.
Los aniones en forma de CIP y AGG son los principales precursores de SEI derivado de aniones. En general, la estructura electrolítica de los aniones está regulada indirectamente por Li+, porque la carga positiva de solvente y moléculas diluentes está débilmente localizada y no puede interactuar directamente con los aniones. Por lo tanto, las nuevas estrategias para regular la estructura de los electrolitos aniónicos interactúan directamente con aniones son muy esperadas.
Tiempo de publicación: Nov-22-2021