Solid elektrolytinterfase (SEI) er vidt brugt til at beskrive den nye fase, der er dannet mellem anoden og elektrolytten i arbejdsbatterier. Lithiumbatterier med høj energitæthed (LI) hæmmes alvorligt af dendritisk lithiumaflejring styret af ikke-ensartet SEI. Selvom det har unikke fordele ved forbedring af ensartetheden af lithiumaflejring, i praktiske anvendelser, er effekten af anion-afledt SEI ikke ideel. For nylig foreslog Zhang Qiangs forskningsgruppe fra Tsinghua University at bruge anionreceptorer til at justere elektrolytstrukturen til at konstruere en stabil anion-afledt SEI. Tris (pentafluorophenyl) borananionreceptor (TPFPB) med elektronmangel boratomer interagerer med BIS (fluorulfonimid) anion (FSI-) for at reducere reduktionsstabiliteten af FSI-. I nærvær af TFPPB er typen af ionklynger (AGG) af FSI- i elektrolytten ændret og FSi-interagerer med mere Li+. Derfor fremmes nedbrydningen af FSi- til at producere LI2'er, og stabiliteten af anion-afledt SEI forbedres.
SEI er sammensat af de reduktive nedbrydningsprodukter af elektrolyt. SEI's sammensætning og struktur kontrolleres hovedsageligt af strukturen af elektrolytten, det vil sige den mikroskopiske interaktion mellem opløsningsmidlet, anion og Li+. Strukturen af elektrolytten ændres ikke kun med typen af opløsningsmiddel og lithiumsalt, men også med koncentrationen af saltet. I de senere år har højkoncentrationselektrolyt (HCE) og lokaliseret højkoncentrationselektrolyt (LHCE) vist unikke fordele ved stabilisering af lithiummetalanoder ved at danne en stabil SEI. Det molære forhold mellem opløsningsmiddel og lithiumsalt er lavt (mindre end 2), og anioner indføres i den første solvationskappe af Li+, der danner kontaktionpar (CIP) og aggregering (AGG) i HCE eller LHCE. Sammensætningen af SEI reguleres derefter af anioner i HCE og LHCE, der kaldes anion-afledt SEI. På trods af sin attraktive ydeevne i stabilisering af lithiummetalanoder er de nuværende anion-afledte SEI'er utilstrækkelige til at imødekomme udfordringerne ved praktiske forhold. Derfor er det nødvendigt at forbedre SEI's stabilitet og ensartethed for yderligere at overvinde udfordringerne under faktiske forhold.
Anioner i form af CIP og AGG er de vigtigste forløbere for anion-afledte SEI. Generelt er elektrolytstrukturen af anioner indirekte reguleret af Li+, fordi den positive ladning af opløsningsmiddel og fortyndingsmolekyler er svagt lokaliseret og ikke direkte interagerer med anioner. Derfor forventes nye strategier til regulering af strukturen af anioniske elektrolytter ved direkte interaktion med anioner meget.
Posttid: Nov-22-2021