(ലിഥിയം മെറ്റൽ ആനോഡ്) പുതിയ അയോണിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ ഇൻ്റർഫേസ് ഘട്ടം

സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഇൻ്റർഫേസ് (SEI) പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബാറ്ററികളിലെ ആനോഡിനും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനും ഇടയിൽ രൂപപ്പെടുന്ന പുതിയ ഘട്ടത്തെ വിവരിക്കാൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ലിഥിയം (Li) ലോഹ ബാറ്ററികൾ നോൺ-യൂണിഫോം SEI വഴി നയിക്കപ്പെടുന്ന ഡെൻഡ്രിറ്റിക് ലിഥിയം ഡിപ്പോസിഷൻ വഴി സാരമായി തടസ്സപ്പെടുന്നു.ലിഥിയം നിക്ഷേപത്തിൻ്റെ ഏകീകൃതത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഇതിന് സവിശേഷമായ ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, അയോണിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ SEI യുടെ പ്രഭാവം അനുയോജ്യമല്ല.ഈയിടെ, സിങ്‌ഹുവ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഴാങ് ക്വിയാങ്ങിൻ്റെ ഗവേഷണ സംഘം, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് ഘടന ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് അയോൺ റിസപ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കാനും സ്ഥിരതയുള്ള അയോണിൽ നിന്നുള്ള SEI നിർമ്മിക്കാനും നിർദ്ദേശിച്ചു.ഇലക്ട്രോൺ കുറവുള്ള ബോറോൺ ആറ്റങ്ങളുള്ള ട്രൈസ്(പെൻ്റാഫ്ലൂറോഫെനൈൽ)ബോറൻ അയോൺ റിസപ്റ്റർ (ടിപിഎഫ്പിബി) എഫ്എസ്ഐ-യുടെ റിഡക്ഷൻ സ്ഥിരത കുറയ്ക്കുന്നതിന് ബിസ്(ഫ്ലൂറോസൾഫോണിമൈഡ്) അയോണുമായി (എഫ്എസ്ഐ-) ഇടപഴകുന്നു.കൂടാതെ, TFPPB യുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലെ FSI- യുടെ അയോൺ ക്ലസ്റ്ററുകളുടെ (AGG) തരം മാറി, FSI- കൂടുതൽ Li+ മായി സംവദിക്കുന്നു.അതിനാൽ, FSI- യുടെ വിഘടനം Li2S ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ അയോണിൽ നിന്നുള്ള SEI- യുടെ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ റിഡക്റ്റീവ് ഡീകോപോസിഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ചേർന്നതാണ് SEI.SEI യുടെ ഘടനയും ഘടനയും പ്രധാനമായും നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ ഘടനയാണ്, അതായത്, ലായകവും അയോണും Li+ നും ഇടയിലുള്ള സൂക്ഷ്മ ഇടപെടലാണ്.ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ ഘടന ലായകത്തിൻ്റെയും ലിഥിയം ഉപ്പിൻ്റെയും തരത്തിൽ മാത്രമല്ല, ഉപ്പിൻ്റെ സാന്ദ്രതയിലും മാറുന്നു.സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റും (HCE) പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റും (LHCE) ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള SEI രൂപീകരിക്കുന്നതിലൂടെ ലിഥിയം മെറ്റൽ ആനോഡുകളെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിൽ അതുല്യമായ നേട്ടങ്ങൾ കാണിച്ചു.ലായകത്തിൻ്റെയും ലിഥിയം ഉപ്പിൻ്റെയും മോളാർ അനുപാതം കുറവാണ് (2-ൽ താഴെ) കൂടാതെ Li+ ൻ്റെ ആദ്യ സോൾവേഷൻ ഷീറ്റിലേക്ക് അയോണുകൾ അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് HCE അല്ലെങ്കിൽ LHCE-ൽ കോൺടാക്റ്റ് അയോൺ ജോഡികളും (CIP) അഗ്രഗേഷനും (AGG) രൂപീകരിക്കുന്നു.SEI-യുടെ ഘടന പിന്നീട് HCE, LHCE എന്നിവയിലെ അയോണുകളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, ഇതിനെ അയോൺ-ഡെറൈവ്ഡ് SEI എന്ന് വിളിക്കുന്നു.ലിഥിയം മെറ്റൽ ആനോഡുകൾ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ആകർഷകമായ പ്രകടനം കാഴ്ചവെച്ചിട്ടും, പ്രായോഗിക സാഹചര്യങ്ങളുടെ വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ നിലവിലെ അയോണിൽ നിന്നുള്ള SEI കൾ അപര്യാപ്തമാണ്.അതിനാൽ, യഥാർത്ഥ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വെല്ലുവിളികളെ അതിജീവിക്കുന്നതിന് അയോണിൽ നിന്നുള്ള SEI-യുടെ സ്ഥിരതയും ഏകീകൃതതയും കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

സിഐപി, എജിജി രൂപത്തിലുള്ള അയോണുകളാണ് അയോണിൽ നിന്നുള്ള എസ്ഇഐയുടെ പ്രധാന മുൻഗാമികൾ.പൊതുവേ, അയോണുകളുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഘടന പരോക്ഷമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നത് Li+ ആണ്, കാരണം ലായകത്തിൻ്റെയും നേർപ്പിക്കുന്ന തന്മാത്രകളുടെയും പോസിറ്റീവ് ചാർജ് ദുർബലമായി പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കപ്പെട്ടതിനാൽ അയോണുകളുമായി നേരിട്ട് ഇടപെടാൻ കഴിയില്ല.അതിനാൽ, അയോണുകളുമായി നേരിട്ട് ഇടപഴകുന്നതിലൂടെ അയോണിക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ ഘടന നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള പുതിയ തന്ത്രങ്ങൾ വളരെ പ്രതീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.