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

పని చేసే బ్యాటరీలలో యానోడ్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మధ్య ఏర్పడిన కొత్త దశను వివరించడానికి సాలిడ్ ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్‌ఫేస్ (SEI) విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.అధిక శక్తి సాంద్రత కలిగిన లిథియం (Li) మెటల్ బ్యాటరీలు నాన్-యూనిఫాం SEI ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడిన డెన్డ్రిటిక్ లిథియం నిక్షేపణ ద్వారా తీవ్రంగా దెబ్బతింటాయి.లిథియం నిక్షేపణ యొక్క ఏకరూపతను మెరుగుపరచడంలో ఇది ప్రత్యేకమైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI ప్రభావం ఆదర్శంగా ఉండదు.ఇటీవల, సింఘువా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన జాంగ్ కియాంగ్ పరిశోధనా బృందం స్థిరమైన అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEIని నిర్మించడానికి ఎలక్ట్రోలైట్ నిర్మాణాన్ని సర్దుబాటు చేయడానికి అయాన్ గ్రాహకాలను ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించింది.ఎలక్ట్రాన్-లోపం గల బోరాన్ అణువులతో కూడిన ట్రిస్(పెంటాఫ్లోరోఫెనిల్)బోరేన్ అయాన్ రిసెప్టర్ (TPFPB) FSI- యొక్క తగ్గింపు స్థిరత్వాన్ని తగ్గించడానికి బిస్(ఫ్లోరోసల్ఫోనిమైడ్) అయాన్ (FSI-)తో సంకర్షణ చెందుతుంది.అదనంగా, TFPPB సమక్షంలో, ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని FSI- యొక్క అయాన్ క్లస్టర్‌ల రకం (AGG) మార్చబడింది మరియు FSI- మరింత Li+తో సంకర్షణ చెందుతుంది.అందువల్ల, FSI- యొక్క కుళ్ళిపోవడం Li2Sని 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, అంటే, ద్రావకం, అయాన్ మరియు Li+ మధ్య సూక్ష్మ పరస్పర చర్య.ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క నిర్మాణం ద్రావకం మరియు లిథియం ఉప్పు రకంతో మాత్రమే కాకుండా, ఉప్పు సాంద్రతతో కూడా మారుతుంది.ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, అధిక సాంద్రత కలిగిన ఎలక్ట్రోలైట్ (HCE) మరియు స్థానికీకరించిన అధిక సాంద్రత కలిగిన ఎలక్ట్రోలైట్ (LHCE) స్థిరమైన SEIని ఏర్పరచడం ద్వారా లిథియం మెటల్ యానోడ్‌లను స్థిరీకరించడంలో ప్రత్యేక ప్రయోజనాలను చూపాయి.లిథియం ఉప్పుకు ద్రావకం యొక్క మోలార్ నిష్పత్తి తక్కువగా ఉంటుంది (2 కంటే తక్కువ) మరియు అయాన్లు Li+ యొక్క మొదటి సాల్వేషన్ షీత్‌లోకి ప్రవేశపెడతాయి, HCE లేదా LHCEలో కాంటాక్ట్ అయాన్ జతలు (CIP) మరియు అగ్రిగేషన్ (AGG) ఏర్పడతాయి.SEI యొక్క కూర్పు తరువాత HCE మరియు LHCEలోని అయాన్లచే నియంత్రించబడుతుంది, దీనిని అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI అంటారు.లిథియం మెటల్ యానోడ్‌లను స్థిరీకరించడంలో ఆకర్షణీయమైన పనితీరు ఉన్నప్పటికీ, ఆచరణాత్మక పరిస్థితుల సవాళ్లను ఎదుర్కోవడంలో ప్రస్తుత అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEIలు సరిపోవు.అందువల్ల, వాస్తవ పరిస్థితులలో సవాళ్లను అధిగమించడానికి అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEI యొక్క స్థిరత్వం మరియు ఏకరూపతను మరింత మెరుగుపరచడం అవసరం.

CIP మరియు AGG రూపంలో అయాన్లు అయాన్-ఉత్పన్నమైన SEIకి ప్రధాన పూర్వగాములు.సాధారణంగా, అయాన్ల ఎలక్ట్రోలైట్ నిర్మాణం పరోక్షంగా Li+ చే నియంత్రించబడుతుంది, ఎందుకంటే ద్రావకం మరియు పలుచన అణువుల యొక్క సానుకూల ఛార్జ్ బలహీనంగా స్థానికీకరించబడింది మరియు అయాన్లతో నేరుగా సంకర్షణ చెందదు.అందువల్ల, అయాన్‌లతో నేరుగా సంకర్షణ చెందడం ద్వారా అయానిక్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ల నిర్మాణాన్ని నియంత్రించడానికి కొత్త వ్యూహాలు ఎక్కువగా ఎదురుచూస్తున్నాయి.