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鋰離子電池的化成步驟有哪些?

來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-10-24 04:37    點(diǎn)擊量:
步驟①:電子由集流體-導(dǎo)電劑-石墨顆粒內(nèi)部傳遞到待形成SEI膜的A點(diǎn);



步驟②:溶劑化的鋰離子在溶劑的包裹下,從正極擴(kuò)散至正在生成的SEI膜表層的B點(diǎn);



步驟③:A點(diǎn)的電子通過(guò)電子隧道效應(yīng)擴(kuò)散至B點(diǎn);



由此可見(jiàn),SEI形成的整體反應(yīng)過(guò)程,可具體分解為上述四個(gè)分步反應(yīng)來(lái)描述,四個(gè)分步反應(yīng)過(guò)程,即決定了整個(gè)SEI膜的成膜過(guò)程。

步驟①:電子由集流體-導(dǎo)電劑-石墨顆粒內(nèi)部傳遞到待形成SEI膜的A點(diǎn)。

到達(dá)A點(diǎn)的電子數(shù)量,將由化成時(shí)使用的電流、電流在正負(fù)極之間分布均勻性共同決定:化成電流越大,通過(guò)電極片a點(diǎn)的電流越大;當(dāng)正負(fù)極電極片之間不平整時(shí),相距近的點(diǎn)(a),電流更大;電極a點(diǎn)電流增大時(shí),通過(guò)a點(diǎn)處活性物質(zhì)顆粒的電流將更大,即單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)A點(diǎn)的電子數(shù)將增多,因此將使得A點(diǎn)處發(fā)生的成膜反應(yīng)發(fā)生變化(如上篇文章所述:即大量的電子聚集于石墨顆粒表面,更容易與成膜劑、鋰離子發(fā)生雙電子反應(yīng)過(guò)程)。


 

步驟②:溶劑化的鋰離子電池在溶劑的包裹下,從正極擴(kuò)散至正在生成的SEI膜表層的B點(diǎn):在電解液成分不變的情況下,升高溫度,電解液粘度將降低,成膜劑、溶劑化鋰離子在電解液中傳輸阻力將降低;同時(shí)溫度升高時(shí),電解液的電導(dǎo)率將提高(如下圖所示,為某款電解液在不同溫度下的粘度及導(dǎo)電率),以上過(guò)程都將使得單位時(shí)間內(nèi),有更多的成膜劑及溶劑化鋰離子到達(dá)活性物質(zhì)顆粒表面的B點(diǎn),從而影響B(tài)點(diǎn)的成膜反應(yīng)過(guò)程(如上篇文章所述:即相對(duì)更少的電子(因?yàn)榇藭r(shí)成膜劑、溶劑化鋰離子更多)聚集于石墨顆粒表面,更容易與成膜劑、鋰離子發(fā)生單電子反應(yīng)過(guò)程)。

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