ソリッド電解質間期（SEI）は、作業バッテリーでアノードと電解質の間に形成された新しい相を記述するために広く使用されています。高エネルギー密度リチウム（LI）金属バッテリーは、不均一なSEIによって誘導された樹状リチウム堆積によって厳しく妨げられています。リチウム堆積の均一性を改善する上で独自の利点がありますが、実際の用途では、アニオン由来のSEIの効果は理想的ではありません。最近、Tsinghua大学のZhang Qiangの研究グループは、アニオン受容体を使用して電解質構造を調整して安定したアニオン由来SEIを構築することを提案しました。電子欠損ホウ素原子を伴うTris（Pentafluorophenyl）ボランアニオン受容体（TPFPB）は、ビス（フルオロスルホニドイド）アニオン（FSI）と相互作用してFSI-の還元安定性を低下させます。さらに、TFPPBの存在下で、電解質のFSIのイオンクラスターのタイプ（AGG）が変化し、FSIはより多くのLi+と相互作用します。したがって、fsi-の分解はLi2を生成するために促進され、アニオン由来SEIの安定性が改善されます。
SEIは、電解質の還元分解生成物で構成されています。 SEIの組成と構造は、主に電解質の構造、つまり溶媒、陰イオン、およびLi+の間の微視的相互作用によって制御されます。電解質の構造は、溶媒とリチウム塩の種類だけでなく、塩の濃度によっても変化します。近年、高濃度電解質（HCE）と局所的な高濃度電解質（LHCE）は、安定したSEIを形成することにより、リチウム金属アノードを安定化する際に独自の利点を示しています。溶媒とリチウム塩のモル比は低く（2未満）、アニオンはLi+の最初の溶媒補償鞘に導入され、HCEまたはLHCEで接触イオンペア（CIP）と凝集（AGG）を形成します。 SEIの組成は、その後、HCEとLHCEのアニオンによって規制されており、これはアニオン由来SEIと呼ばれます。リチウム金属アノードの安定化における魅力的な性能にもかかわらず、現在のアニオン由来SEIは、実際の状況の課題を満たすのに不十分です。したがって、実際の条件下での課題を克服するには、陰イオン由来SEIの安定性と均一性をさらに改善する必要があります。
CIPとAGGの形のアニオンは、陰イオン由来SEIの主な前駆体です。一般に、アニオンの電解質構造は、溶媒および希釈分子の正電荷が弱く局所化されており、陰イオンと直接相互作用することができないため、Li+によって間接的に調節されます。したがって、陰イオンと直接相互作用することにより、陰イオン電解質の構造を調節するための新しい戦略が非常に期待されています。
投稿時間：11月22日 - 2021年