電解液的功能添加劑對(duì)于負(fù)極的SEI的結(jié)構(gòu)和成分具有顯著的影響，因此作者對(duì)EC、FEC和VC三種添加劑對(duì)NCM622鋰離子電池快充性能的影響進(jìn)行了研究和分析，為了分析溶劑化對(duì)鋰離子電池快充新能的影響，作者還分析了不同的電解液溶劑配方對(duì)快充性能的影響。

談起電動(dòng)汽車(chē)，人們往往會(huì)擔(dān)心其續(xù)航里程和充電時(shí)間，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步目前推出的電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程已經(jīng)普遍達(dá)到了300km以上，甚至是400km以上，接近燃油車(chē)的水平。因此電動(dòng)汽車(chē)相比于燃油汽車(chē)唯一的不足之處就在于充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。減少電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間的關(guān)鍵在提升動(dòng)力電池充電速度，但是我們都清楚動(dòng)力電池充電時(shí)Li+從正極脫出，發(fā)生溶劑化后遷移到負(fù)極的表面，在負(fù)極表面發(fā)生去溶劑化后再嵌入到石墨負(fù)極內(nèi)部，在過(guò)快的充電速度下，負(fù)極極化顯著增加，導(dǎo)致負(fù)極電勢(shì)降低，引起金屬Li在負(fù)極表面析出，這不僅會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池的庫(kù)倫效率降低，影響電池的循環(huán)性能，嚴(yán)重的情況下還會(huì)引起鋰離子電池內(nèi)短路的發(fā)生。

以往我們提升鋰離子電池快充性能主要從負(fù)極材料的選擇上著手，采用顆粒更小的倍率型負(fù)極材料，增大活性面積降低電流密度，同時(shí)減少Li+在石墨負(fù)極內(nèi)的擴(kuò)散距離，實(shí)現(xiàn)提升充電倍率的目的。但是負(fù)極顆粒過(guò)小會(huì)帶來(lái)一些列的問(wèn)題，例如振實(shí)密度降低和首次效率下降。

而韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究院UNIST的HyeBinSon(第一作者)和Nam-SoonChoi(通訊作者)卻將目光投向了我們關(guān)注較少的電解液溶劑和添加劑的選擇上。如果我們仔細(xì)分析負(fù)極的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在石墨負(fù)極與電解液之間還存在一層惰性層，也就是我們常說(shuō)的SEI膜，電解液中的Li+只有穿過(guò)了這層惰性層后才能嵌入到石墨負(fù)極的層狀結(jié)構(gòu)之中，因此SEI膜的特性也會(huì)對(duì)鋰離子電池的快充性能產(chǎn)生顯著的影響。

我們對(duì)比三種添加劑的首次效率發(fā)現(xiàn)，VC和FEC添加劑的電解液首次效率均為90.6%左右，NCM材料的放電比容量在172mAh/g，而采用EC添加劑的電解液首次效率僅為85.2%，正極材料的容量發(fā)揮也僅為163mAh/g，這也表面我們上述的推測(cè)基本上符合事實(shí)。HyeBinSon認(rèn)為這主要是因?yàn)镕EC和VC的LUMO能量比較低，因此能夠在較高的電勢(shì)下就發(fā)生還原分解，從而形成成分和結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定的SEI膜，一般來(lái)說(shuō)更好的SEI膜意味著更好的循環(huán)性能，從下圖c中能夠看到采用EC添加劑的電解液的循環(huán)性能較差，循環(huán)200次(0.5C充放)后容量保持率僅為88.3%，庫(kù)倫效率也僅為96.9%，但是采用FEC添加劑的電解液的電池循環(huán)200次后容量保持率高達(dá)98%，表明添加FEC的電解液中形成的SEI膜具有更加穩(wěn)定的特性。