鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年12月16日
鋰離子電池SEI形成機制及SEI對鋰離子電池的影響
SEI膜
1.SEI形成機制
當鋰離子電池首次充放電,少量的極性非質子溶劑的電解液將進行還原反應后獲得一些電子,將結合鋰離子出現界面膜厚度約為100-120nm,SEI。SEI通常在電極材料和電解質之間的固液界面形成。鋰離子電池開始充電時,鋰離子從正極的活性物質,進入電解液,可以穿透細胞膜,進入電解液,最后插入層狀碳負極材料的缺口,鋰離子完成一個完整的unimbedding行為。在這一點上,電子從正極出來,從外環出來,進入負碳材料。氧化還原反應發生在電解液中的電子、溶劑和鋰離子之間。溶劑分子得到電子后與鋰離子結合形成SEI,生成H2、CO、CH2等氣體。隨著SEI厚度的新增,形成鈍化層,直至電子無法穿透,抑制氧化還原反應。
2.SEI的組成部分是什么?
SEI的厚度約為100-120nm,其組成隨電解質的組成而變化。它一般由Li2O、LiF、LiCl、Li2CO3、lico2-r、醇鹽和不導電聚合物組成。它是一種多層結構,一邊靠近電解質多孔,一邊靠近電極致密。
3.SEI對鋰離子電池的影響?
SEI的用途應該從它自身的特性來分析,即:SEI是電極材料和電解液之間的界面層,將兩者分開。(2)具有固體電解質特性;鋰離子可以通過(鋰離子的良導體),但電子不能。SEI在碳負極鋰離子電池的性能中起著重要的用途。
首先,SEI在第一次充放電時完成,導致鋰離子消耗。鋰離子的消耗新增了電池的不可逆容量,降低了電極材料的充放電效率(庫侖效率)。
其次,SEI膜不溶于有機溶劑,可以穩定存在于有機電解質溶液中。電腦的一部分被發現存在于電解質,陽極材料嵌入PC電極材料容易損壞,假如可以在電解液中添加適當的添加劑促使SEI的形成,可以有效防止溶劑分子嵌入,防止因為溶劑造成的破壞分子的嵌入電極材料,從而大大提高電極的循環性能和使用壽命。
第三,SEI允許鋰離子通過,但禁止電子通過,一方面保證了搖臂充放電循環的持續性,另一方面又阻礙了鋰離子的進一步消耗,提高了電池的使用壽命。
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