(லித்தியம் மெட்டல் அனோட்) புதிய அயனியில் இருந்து பெறப்பட்ட திட எலக்ட்ரோலைட்டின் இடைமுக நிலை

சாலிட் எலக்ட்ரோலைட் இன்டர்ஃபேஸ் (SEI) என்பது வேலை செய்யும் பேட்டரிகளில் அனோட் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டுக்கு இடையில் உருவாகும் புதிய கட்டத்தை விவரிக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.உயர் ஆற்றல் அடர்த்தி லித்தியம் (Li) உலோக பேட்டரிகள் சீரான அல்லாத SEI ஆல் வழிநடத்தப்படும் டென்ட்ரிடிக் லித்தியம் படிவு மூலம் கடுமையாக தடைபடுகிறது.லித்தியம் படிவின் சீரான தன்மையை மேம்படுத்துவதில் இது தனித்துவமான நன்மைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், நடைமுறை பயன்பாடுகளில், அயனி-பெறப்பட்ட SEI இன் விளைவு சிறந்ததாக இல்லை.சமீபத்தில், சிங்குவா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜாங் கியாங்கின் ஆராய்ச்சிக் குழு, நிலையான அயனி-பெறப்பட்ட SEI ஐ உருவாக்க எலக்ட்ரோலைட் கட்டமைப்பை சரிசெய்ய அயன் ஏற்பிகளைப் பயன்படுத்த முன்மொழிந்தது.எலக்ட்ரான் குறைபாடுள்ள போரான் அணுக்களுடன் கூடிய டிரிஸ்(பென்டாஃப்ளூரோபெனைல்)போரேன் அயனி ஏற்பி (TPFPB) FSI-ன் குறைப்பு நிலைத்தன்மையைக் குறைக்க bis(fluorosulfonimide) anion (FSI-) உடன் தொடர்பு கொள்கிறது.கூடுதலாக, TFPPB முன்னிலையில், எலக்ட்ரோலைட்டில் FSI-யின் அயன் கிளஸ்டர்களின் (AGG) வகை மாறிவிட்டது, மேலும் FSI- மேலும் Li+ உடன் தொடர்பு கொள்கிறது.எனவே, FSI-யின் சிதைவு Li2S ஐ உருவாக்க ஊக்குவிக்கப்படுகிறது, மேலும் அயனி-பெறப்பட்ட SEI இன் நிலைத்தன்மை மேம்படுத்தப்படுகிறது.

SEI என்பது எலக்ட்ரோலைட்டின் குறைக்கும் சிதைவு தயாரிப்புகளால் ஆனது.SEI இன் கலவை மற்றும் அமைப்பு முக்கியமாக எலக்ட்ரோலைட்டின் கட்டமைப்பால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது கரைப்பான், அயனி மற்றும் Li+ ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான நுண்ணிய தொடர்பு.எலக்ட்ரோலைட்டின் அமைப்பு கரைப்பான் மற்றும் லித்தியம் உப்பு வகையுடன் மட்டுமல்லாமல், உப்பின் செறிவுடனும் மாறுகிறது.சமீபத்திய ஆண்டுகளில், உயர் செறிவு எலக்ட்ரோலைட் (HCE) மற்றும் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட உயர் செறிவு எலக்ட்ரோலைட் (LHCE) ஆகியவை நிலையான SEI ஐ உருவாக்குவதன் மூலம் லித்தியம் உலோக அனோட்களை உறுதிப்படுத்துவதில் தனித்துவமான நன்மைகளைக் காட்டியுள்ளன.லித்தியம் உப்புக்கு கரைப்பான் மோலார் விகிதம் குறைவாக உள்ளது (2க்கும் குறைவாக) மற்றும் லி+ இன் முதல் தீர்வு உறைக்குள் அயனிகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு, HCE அல்லது LHCE இல் தொடர்பு அயனி ஜோடிகள் (CIP) மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு (AGG) ஆகியவற்றை உருவாக்குகின்றன.SEI இன் கலவை பின்னர் HCE மற்றும் LHCE இல் உள்ள அனான்களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, இது அயனி-பெறப்பட்ட SEI என அழைக்கப்படுகிறது.லித்தியம் உலோக அனோட்களை நிலைநிறுத்துவதில் அதன் கவர்ச்சிகரமான செயல்திறன் இருந்தபோதிலும், நடைமுறை நிலைமைகளின் சவால்களை சந்திப்பதில் தற்போதைய அயனி-பெறப்பட்ட SEIகள் போதுமானதாக இல்லை.எனவே, உண்மையான நிலைமைகளின் கீழ் உள்ள சவால்களை சமாளிக்க அயனியில் இருந்து பெறப்பட்ட SEI இன் நிலைத்தன்மை மற்றும் சீரான தன்மையை மேலும் மேம்படுத்துவது அவசியம்.

சிஐபி மற்றும் ஏஜிஜி வடிவில் உள்ள அனான்கள் அயனியில் இருந்து பெறப்பட்ட SEI க்கு முக்கிய முன்னோடிகளாகும்.பொதுவாக, அயனிகளின் எலக்ட்ரோலைட் அமைப்பு Li+ ஆல் மறைமுகமாக கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் கரைப்பான் மற்றும் நீர்த்துப்போகும் மூலக்கூறுகளின் நேர்மறை மின்னூட்டம் பலவீனமாக உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் அயனிகளுடன் நேரடியாக தொடர்பு கொள்ள முடியாது.எனவே, அயனிகளுடன் நேரடியாக தொடர்புகொள்வதன் மூலம் அயோனிக் எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் கட்டமைப்பை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கான புதிய உத்திகள் மிகவும் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன.