談一談鋰枝晶的形成機(jī)理和預(yù)防
式中:e為基本電荷單位;Co為初始濃度;D為擴(kuò)散常數(shù);J為電流密度;μc為陽(yáng)離子濃度;μa為陰離子濃度。實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)J2增大時(shí),τcc變小。
另外也有一些理論認(rèn)為,由于金屬鋰負(fù)極表面凹凸不平,存在許多突起,導(dǎo)致突起處的電子電荷分布變多,導(dǎo)致更多的Li+被吸引而發(fā)生沉積形成鋰枝晶。
總之,鋰枝晶的生長(zhǎng)是一個(gè)復(fù)雜電化學(xué)問(wèn)題,涉及到許多因素,因此很難用單一的模型或者理論來(lái)描述。但是,對(duì)于鋰枝晶成核與生長(zhǎng)的理論模型的研究與探索仍然在繼續(xù)。
鋰枝晶的特點(diǎn)是什么
鋰枝晶在不同的電池環(huán)境、不同的時(shí)刻所呈現(xiàn)的形貌有所不同,如苔蘚狀鋰、絲狀鋰、針尖狀鋰、晶須狀鋰、灌木狀鋰、樹(shù)枝狀鋰等。由于各研究者對(duì)其描述各異,導(dǎo)致了這種名稱多樣化的現(xiàn)象??珊?jiǎn)要分為3類:①無(wú)分叉,單根生長(zhǎng),如絲狀鋰、針尖狀鋰、晶須狀鋰;②團(tuán)簇狀,生長(zhǎng)時(shí)類似于面團(tuán)的發(fā)酵過(guò)程,如苔蘚狀鋰、灌木狀鋰;③可見(jiàn)明顯分叉結(jié)構(gòu),枝干稀疏,為最危險(xiǎn)的枝晶結(jié)構(gòu),易刺破隔膜,如樹(shù)枝狀鋰。
談一談鋰枝晶的形成機(jī)理和預(yù)防
枝晶的產(chǎn)生可分為3個(gè)階段
鋰枝晶的初始形核與生長(zhǎng)過(guò)程枝晶的產(chǎn)生可分為3個(gè)階段。
第一階段,電池組裝后,由于金屬鋰的高度活潑性,在接觸到電解質(zhì)中的有機(jī)溶劑等組分時(shí)能發(fā)生瞬時(shí)反應(yīng),形成SEI膜,即SEI膜的形成早于枝晶的產(chǎn)生。致密的SEI膜可以阻止電解液與金屬鋰發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng),是一種良好的離子導(dǎo)體,但卻是電子絕緣體。Li+可以穿過(guò)這層SEI膜在電極表面沉積,但由于鋰、電解質(zhì)、SEI膜的本身特性和充放電條件影響導(dǎo)致其沉積分布不均勻。












