(ಲಿಥಿಯಂ ಮೆಟಲ್ ಆನೋಡ್) ಹೊಸ ಅಯಾನು ಮೂಲದ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಇಂಟರ್ಫೇಶಿಯಲ್ ಹಂತ

ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ನಡುವೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೊಸ ಹಂತವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಘನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ (SEI) ಅನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಲಿಥಿಯಂ (Li) ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಏಕರೂಪವಲ್ಲದ SEI ನಿಂದ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಲಿಥಿಯಂ ಶೇಖರಣೆಯಿಂದ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತವೆ.ಲಿಥಿಯಂ ಶೇಖರಣೆಯ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವಲ್ಲಿ ಇದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, ಅಯಾನು-ಪಡೆದ SEI ಯ ಪರಿಣಾಮವು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ.ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಟ್ಸಿಂಗ್ವಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಜಾಂಗ್ ಕಿಯಾಂಗ್ ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು ಸ್ಥಿರವಾದ ಅಯಾನು-ಪಡೆದ SEI ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಅಯಾನ್ ಗ್ರಾಹಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೊರತೆಯಿರುವ ಬೋರಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಟ್ರಿಸ್(ಪೆಂಟಾಫ್ಲೋರೋಫೆನಿಲ್)ಬೋರೇನ್ ಅಯಾನ್ ರಿಸೆಪ್ಟರ್ (TPFPB) ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಐ-ನ ಕಡಿತ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಬಿಸ್ (ಫ್ಲೋರೋಸಲ್ಫೋನಿಮೈಡ್) ಅಯಾನ್ (ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಐ-) ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹಿಸುತ್ತದೆ.ಜೊತೆಗೆ, TFPPB ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದಲ್ಲಿ FSI- ಯ ಅಯಾನು ಸಮೂಹಗಳ (AGG) ಪ್ರಕಾರವು ಬದಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು FSI- ಹೆಚ್ಚು Li+ ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಐ-ನ ವಿಘಟನೆಯು Li2S ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನು-ಪಡೆದ SEI ಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ.

SEI ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವ ವಿಘಟನೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ.SEI ಯ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ರಚನೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ರಚನೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ದ್ರಾವಕ, ಅಯಾನ್ ಮತ್ತು Li+ ನಡುವಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ.ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ರಚನೆಯು ದ್ರಾವಕ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪಿನ ಪ್ರಕಾರದೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಉಪ್ಪಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ (HCE) ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ಅಧಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ (LHCE) ಸ್ಥಿರವಾದ SEI ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಆನೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ.ದ್ರಾವಕದ ಮೋಲಾರ್ ಅನುಪಾತವು ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ (2 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು Li+ ನ ಮೊದಲ ಸಾಲ್ವೇಶನ್ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು HCE ಅಥವಾ LHCE ನಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕ ಅಯಾನು ಜೋಡಿಗಳು (CIP) ಮತ್ತು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆ (AGG) ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.SEI ಯ ಸಂಯೋಜನೆಯು ತರುವಾಯ HCE ಮತ್ತು LHCE ಯಲ್ಲಿನ ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಅಯಾನು-ಪಡೆದ SEI ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಆನೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ಅದರ ಆಕರ್ಷಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಯಾನು-ಉತ್ಪನ್ನವಾದ SEI ಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸಲು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ.ಆದ್ದರಿಂದ, ನೈಜ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಅಯಾನ್-ಪಡೆದ SEI ಯ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.

CIP ಮತ್ತು AGG ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳು ಅಯಾನು ಮೂಲದ SEI ಗೆ ಮುಖ್ಯ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳಾಗಿವೆ.ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಅಯಾನುಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ರಚನೆಯು ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ Li+ ನಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ದ್ರಾವಕ ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಅಣುಗಳ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವು ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಸ್ಥಳೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ನೇರವಾಗಿ ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂವಹನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಯಾನಿಕ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಹೊಸ ತಂತ್ರಗಳು ಹೆಚ್ಚು ನಿರೀಕ್ಷಿತವಾಗಿವೆ.