La interfase de electrolito sólido (SEI) se usa ampliamente para describir la nueva fase formada entre el ánodo y el electrolito en las baterías en funcionamiento.Las baterías de metal de litio (Li) de alta densidad de energía se ven gravemente obstaculizadas por la deposición dendrítica de litio guiada por SEI no uniforme.Aunque tiene ventajas únicas para mejorar la uniformidad de la deposición de litio, en aplicaciones prácticas, el efecto del SEI derivado de aniones no es ideal.Recientemente, el grupo de investigación de Zhang Qiang de la Universidad de Tsinghua propuso utilizar receptores aniónicos para ajustar la estructura del electrolito y construir un SEI estable derivado de aniones.El receptor del anión tris (pentafluorofenil) borano (TPFPB) con átomos de boro deficientes en electrones interactúa con el anión bis (fluorosulfonimida) (FSI-) para reducir la estabilidad de reducción del FSI-.Además, en presencia de TFPPB, el tipo de agrupaciones de iones (AGG) de FSI- en el electrolito ha cambiado y FSI- interactúa con más Li+.Por lo tanto, se promueve la descomposición de FSI- para producir Li2S y se mejora la estabilidad del SEI derivado de aniones.
SEI se compone de productos de descomposición reductiva del electrolito.La composición y estructura del 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 sólo con el tipo de disolvente 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 ánodos de metal de litio mediante la formación de un SEI estable.La relación molar de disolvente a sal de litio es baja (menos de 2) y los aniones se introducen en la primera vaina de solvatación de Li+, formando pares iónicos de contacto (CIP) y agregación (AGG) en HCE o LHCE.Posteriormente, la composición de SEI está regulada por aniones en HCE y LHCE, lo que se denomina SEI derivado de aniones.A pesar de su atractivo desempeño en la estabilización de ánodos de metal de litio, los SEI actuales derivados de aniones son insuficientes para enfrentar los desafíos de las condiciones prácticas.Por lo tanto, es necesario mejorar aún más la estabilidad y 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 del SEI derivado de aniones.En general, la estructura electrolítica de los aniones está regulada indirectamente por el Li+, porque la carga positiva de las moléculas de disolvente y diluyente está débilmente localizada y no puede interactuar directamente con los aniones.Por lo tanto, se esperan nuevas estrategias para regular la estructura de los electrolitos aniónicos interactuando directamente con los aniones.
Hora de publicación: 22-nov-2021