(లిథియం మెటల్ యానోడ్) కొత్త అయాన్-ఉత్పన్న ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఇంటర్ఫేషియల్ దశ

వర్కింగ్ బ్యాటరీలలో యానోడ్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మధ్య ఏర్పడిన కొత్త దశను వివరించడానికి సాలిడ్ ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్‌ఫేస్ (SEI) విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అధిక శక్తి సాంద్రత లిథియం (LI) మెటల్ బ్యాటరీలు డెన్డ్రిటిక్ లిథియం నిక్షేపణ ద్వారా తీవ్రంగా దెబ్బతింటాయి, నాన్-యూనిఫాం SEI చేత మార్గనిర్దేశం చేయబడతాయి. లిథియం నిక్షేపణ యొక్క ఏకరూపతను మెరుగుపరచడంలో ఇది ప్రత్యేకమైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలలో, అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI యొక్క ప్రభావం అనువైనది కాదు. ఇటీవల, సింగువా విశ్వవిద్యాలయం నుండి వచ్చిన జాంగ్ కియాంగ్ యొక్క పరిశోధనా బృందం స్థిరమైన అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI ని నిర్మించడానికి ఎలక్ట్రోలైట్ నిర్మాణాన్ని సర్దుబాటు చేయడానికి అయాన్ గ్రాహకాలను ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించింది. ఎలక్ట్రాన్-లోపం ఉన్న బోరాన్ అణువులతో ట్రిస్ (పెంటాఫ్లోరోఫెనిల్) బోరాన్ అయాన్ రిసెప్టర్ (టిపిఎఫ్‌పిబి) fsi- యొక్క తగ్గింపు స్థిరత్వాన్ని తగ్గించడానికి BIS (ఫ్లోరోసల్ఫోనిమైడ్) అయాన్ (FSI-) తో సంకర్షణ చెందుతుంది. అదనంగా, TFPPB సమక్షంలో, ఎలక్ట్రోలైట్‌లో FSI- యొక్క అయాన్ క్లస్టర్‌ల రకం (AGG) మారిపోయింది, మరియు fsi- ఎక్కువ li+తో సంకర్షణ చెందుతుంది. అందువల్ల, FSI- యొక్క కుళ్ళిపోవడం LI2 లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రోత్సహించబడుతుంది మరియు అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI యొక్క స్థిరత్వం మెరుగుపరచబడుతుంది.

SEI ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క తగ్గింపు కుళ్ళిపోయే ఉత్పత్తులతో కూడి ఉంటుంది. SEI యొక్క కూర్పు మరియు నిర్మాణం ప్రధానంగా ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క నిర్మాణం ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది, అనగా, ద్రావకం, అయాన్ మరియు లి+మధ్య సూక్ష్మ పరస్పర చర్య. ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క నిర్మాణం ద్రావకం మరియు లిథియం ఉప్పు రకంతోనే కాకుండా, ఉప్పు సాంద్రతతో కూడా మారుతుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, హై-సెంట్రేషన్ ఎలక్ట్రోలైట్ (హెచ్‌సిఇ) మరియు స్థానికీకరించిన హై-ఏకాగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్ (ఎల్‌హెచ్‌సిఇ) స్థిరమైన సీని ఏర్పరచడం ద్వారా లిథియం మెటల్ యానోడ్‌లను స్థిరీకరించడంలో ప్రత్యేకమైన ప్రయోజనాలను చూపించాయి. ద్రావకం నుండి లిథియం ఉప్పు యొక్క మోలార్ నిష్పత్తి తక్కువగా ఉంటుంది (2 కన్నా తక్కువ) మరియు అయాన్లు LI+యొక్క మొదటి పరిష్కార కోశంలో ప్రవేశిస్తాయి, HCE లేదా LHCE లో కాంటాక్ట్ అయాన్ జతలు (CIP) మరియు అగ్రిగేషన్ (AGG) ను ఏర్పరుస్తాయి. SEI యొక్క కూర్పు తరువాత HCE మరియు LHCE లలో అయాన్లచే నియంత్రించబడుతుంది, దీనిని అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI అని పిలుస్తారు. లిథియం మెటల్ యానోడ్లను స్థిరీకరించడంలో ఆకర్షణీయమైన పనితీరు ఉన్నప్పటికీ, ప్రస్తుత అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI లు ఆచరణాత్మక పరిస్థితుల సవాళ్లను ఎదుర్కోవడంలో సరిపోవు. అందువల్ల, వాస్తవ పరిస్థితులలో సవాళ్లను అధిగమించడానికి అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI యొక్క స్థిరత్వం మరియు ఏకరూపతను మరింత మెరుగుపరచడం అవసరం.

CIP మరియు AGG రూపంలో అయాన్లు అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI కి ప్రధాన పూర్వగాములు. సాధారణంగా, అయాన్ల యొక్క ఎలక్ట్రోలైట్ నిర్మాణం పరోక్షంగా లి+చేత నియంత్రించబడుతుంది, ఎందుకంటే ద్రావకం మరియు పలుచన అణువుల యొక్క సానుకూల ఛార్జ్ బలహీనంగా స్థానికీకరించబడుతుంది మరియు అయాన్లతో నేరుగా సంకర్షణ చెందదు. అందువల్ల, అయాన్లతో నేరుగా సంకర్షణ చెందడం ద్వారా అయోనిక్ ఎలక్ట్రోలైట్ల నిర్మాణాన్ని నియంత్రించడానికి కొత్త వ్యూహాలు ఎంతో are హించబడతాయి.