(لیتھیم میٹل اینوڈ) نئے اینون سے ماخوذ ٹھوس الیکٹرولائٹ کا انٹرفیشل مرحلہ

سالڈ الیکٹرولائٹ انٹرفیس (SEI) کام کرنے والی بیٹریوں میں انوڈ اور الیکٹرولائٹ کے درمیان بننے والے نئے مرحلے کو بیان کرنے کے لیے وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔اعلی توانائی کی کثافت لیتھیم (Li) دھاتی بیٹریاں غیر یکساں SEI کی طرف سے ہدایت کردہ ڈینڈریٹک لتیم جمع کی وجہ سے شدید رکاوٹ ہیں۔اگرچہ لتیم جمع کی یکسانیت کو بہتر بنانے میں اس کے منفرد فوائد ہیں، لیکن عملی ایپلی کیشنز میں، anion سے ماخوذ SEI کا اثر مثالی نہیں ہے۔حال ہی میں، سنگھوا یونیورسٹی کے ژانگ کیانگ کے ریسرچ گروپ نے ایک مستحکم ایون سے ماخوذ SEI کی تعمیر کے لیے الیکٹرولائٹ ڈھانچے کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے اینون ریسیپٹرز استعمال کرنے کی تجویز پیش کی۔الیکٹران کی کمی والے بوران ایٹموں کے ساتھ tris(pentafluorophenyl)borane anion ریسیپٹر (TPFPB) FSI- کی کمی استحکام کو کم کرنے کے لیے bis(fluorosulfonimide) anion (FSI-) کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔اس کے علاوہ، TFPPB کی موجودگی میں، الیکٹرولائٹ میں FSI- کے آئن کلسٹرز (AGG) کی قسم بدل گئی ہے، اور FSI- مزید Li+ کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔لہذا، FSI- کے گلنے کو Li2S پیدا کرنے کے لیے فروغ دیا جاتا ہے، اور anion سے ماخوذ SEI کے استحکام کو بہتر بنایا جاتا ہے۔

SEI الیکٹرولائٹ کی تخفیف کرنے والی سڑن مصنوعات پر مشتمل ہے۔SEI کی ساخت اور ساخت بنیادی طور پر الیکٹرولائٹ کی ساخت سے کنٹرول ہوتی ہے، یعنی سالوینٹ، anion اور Li+ کے درمیان خوردبینی تعامل۔الیکٹرولائٹ کی ساخت نہ صرف سالوینٹس اور لیتھیم نمک کی قسم کے ساتھ بلکہ نمک کے ارتکاز کے ساتھ بھی تبدیل ہوتی ہے۔حالیہ برسوں میں، ہائی ارتکاز الیکٹرولائٹ (HCE) اور مقامی ہائی-concentration الیکٹرولائٹ (LHCE) نے ایک مستحکم SEI تشکیل دے کر لتیم میٹل اینوڈس کو مستحکم کرنے میں منفرد فوائد دکھائے ہیں۔سالوینٹ اور لیتھیم نمک کا داڑھ کا تناسب کم ہے (2 سے کم) اور اینونز کو Li+ کی پہلی سالویشن میان میں متعارف کرایا جاتا ہے، جس سے HCE یا LHCE میں کانٹیکٹ آئن جوڑے (CIP) اور جمع (AGG) بنتے ہیں۔SEI کی تشکیل کو بعد میں HCE اور LHCE میں anions کے ذریعے ریگولیٹ کیا جاتا ہے، جسے anion سے ماخوذ SEI کہا جاتا ہے۔لتیم میٹل اینوڈس کو مستحکم کرنے میں اس کی پرکشش کارکردگی کے باوجود، موجودہ اینون سے ماخوذ SEIs عملی حالات کے چیلنجوں کو پورا کرنے کے لیے ناکافی ہیں۔لہذا، حقیقی حالات میں چیلنجوں پر قابو پانے کے لیے اینون سے ماخوذ SEI کے استحکام اور یکسانیت کو مزید بہتر بنانا ضروری ہے۔

CIP اور AGG کی شکل میں Anions anion سے ماخوذ SEI کے اہم پیشرو ہیں۔عام طور پر، anions کے الیکٹرولائٹ ڈھانچے کو بالواسطہ طور پر Li+ کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے، کیونکہ سالوینٹ اور ڈیلیوئنٹ مالیکیولز کا مثبت چارج کمزور طور پر مقامی ہوتا ہے اور براہ راست anions کے ساتھ تعامل نہیں کر سکتا۔لہذا، anions کے ساتھ براہ راست بات چیت کرکے anionic الیکٹرولائٹس کے ڈھانچے کو منظم کرنے کے لئے نئی حکمت عملی انتہائی متوقع ہیں۔