(लिथियम धातु एनोड) नए आयन-व्युत्पन्न ठोस इलेक्ट्रोलाइट का इंटरफेशियल चरण

सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेज़ (SEI) का उपयोग व्यापक रूप से कार्यशील बैटरियों में एनोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच बने नए चरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है।उच्च ऊर्जा घनत्व लिथियम (ली) धातु बैटरियां गैर-समान एसईआई द्वारा निर्देशित डेंड्राइटिक लिथियम जमाव से गंभीर रूप से बाधित होती हैं।यद्यपि लिथियम जमाव की एकरूपता में सुधार करने में इसके अद्वितीय फायदे हैं, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आयन-व्युत्पन्न एसईआई का प्रभाव आदर्श नहीं है।हाल ही में, सिंघुआ विश्वविद्यालय के झांग क़ियांग के अनुसंधान समूह ने एक स्थिर आयन-व्युत्पन्न एसईआई के निर्माण के लिए इलेक्ट्रोलाइट संरचना को समायोजित करने के लिए आयन रिसेप्टर्स का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया।ट्रिस (पेंटाफ्लोरोफिनाइल) बोरेन आयन रिसेप्टर (टीपीएफपीबी) इलेक्ट्रॉन की कमी वाले बोरॉन परमाणुओं के साथ एफएसआई- की कमी स्थिरता को कम करने के लिए बीआईएस (फ्लोरोसल्फोनिमाइड) आयन (एफएसआई-) के साथ बातचीत करता है।इसके अलावा, टीएफपीपीबी की उपस्थिति में, इलेक्ट्रोलाइट में एफएसआई- के आयन क्लस्टर (एजीजी) का प्रकार बदल गया है, और एफएसआई- अधिक ली+ के साथ इंटरैक्ट करता है।इसलिए, FSI- के अपघटन को Li2S के उत्पादन के लिए बढ़ावा दिया जाता है, और आयन-व्युत्पन्न SEI की स्थिरता में सुधार होता है।

एसईआई इलेक्ट्रोलाइट के रिडक्टिव अपघटन उत्पादों से बना है।एसईआई की संरचना और संरचना मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइट की संरचना द्वारा नियंत्रित होती है, यानी विलायक, आयन और ली+ के बीच सूक्ष्म संपर्क।इलेक्ट्रोलाइट की संरचना न केवल विलायक और लिथियम नमक के प्रकार से बदलती है, बल्कि नमक की सांद्रता से भी बदलती है।हाल के वर्षों में, उच्च-सांद्रता इलेक्ट्रोलाइट (एचसीई) और स्थानीयकृत उच्च-सांद्रता इलेक्ट्रोलाइट (एलएचसीई) ने स्थिर एसईआई बनाकर लिथियम धातु एनोड को स्थिर करने में अद्वितीय फायदे दिखाए हैं।विलायक और लिथियम नमक का दाढ़ अनुपात कम (2 से कम) होता है और आयनों को Li+ के पहले सॉल्वेशन शीथ में पेश किया जाता है, जिससे एचसीई या एलएचसीई में संपर्क आयन जोड़े (सीआईपी) और एकत्रीकरण (एजीजी) बनते हैं।एसईआई की संरचना को बाद में एचसीई और एलएचसीई में आयनों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसे आयन-व्युत्पन्न एसईआई कहा जाता है।लिथियम धातु एनोड को स्थिर करने में अपने आकर्षक प्रदर्शन के बावजूद, वर्तमान आयन-व्युत्पन्न एसईआई व्यावहारिक स्थितियों की चुनौतियों का सामना करने में अपर्याप्त हैं।इसलिए, वास्तविक परिस्थितियों में चुनौतियों पर काबू पाने के लिए आयन-व्युत्पन्न एसईआई की स्थिरता और एकरूपता में और सुधार करना आवश्यक है।

सीआईपी और एजीजी के रूप में आयन, आयन-व्युत्पन्न एसईआई के मुख्य अग्रदूत हैं।सामान्य तौर पर, आयनों की इलेक्ट्रोलाइट संरचना अप्रत्यक्ष रूप से Li+ द्वारा नियंत्रित होती है, क्योंकि विलायक और मंदक अणुओं का सकारात्मक चार्ज कमजोर रूप से स्थानीयकृत होता है और आयनों के साथ सीधे संपर्क नहीं कर सकता है।इसलिए, आयनों के साथ सीधे संपर्क करके आयनिक इलेक्ट्रोलाइट्स की संरचना को विनियमित करने के लिए नई रणनीतियाँ अत्यधिक प्रत्याशित हैं।