什么是鋰離子電池的SEI膜?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-30 20:55
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什么是鋰離子電池的SEI膜?。眾所周知，鋰離子電池在許多極性非質(zhì)子溶劑體系中具有顯著的穩(wěn)定性，因為它們在這些電解質(zhì)中被表面鈍化，這被稱為SEI膜。電池的循環(huán)壽命在很大程度上取決于鋰的溶解/沉積過程中的不可逆容量，而SEI膜的形成在這一過程中起著重要的作用。
什么是鋰離子電池的SEI膜
在液體鋰離子電池第一次充放電過程中，電極材料和電解質(zhì)在固液界面發(fā)生反應(yīng)，形成覆蓋在電極材料表面的鈍化層。該鈍化層是一種界面層，具有固體電解質(zhì)的特性，是電子絕緣體Li+的良導(dǎo)體。鋰離子可以自由嵌入和擠壓通過鈍化層。因此，這種鈍化層被稱為“固體電解質(zhì)界面膜”，簡稱SEI膜。
成膜機(jī)理:SEI膜的形成過程，即電化學(xué)反應(yīng)過程。當(dāng)電壓達(dá)到一定值時，負(fù)極表面會發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化。在實際生產(chǎn)中,主要是電池形成一步電影,SEI膜主要由烷基鋰基潤滑脂,碳酸鋰,等,它具有多層結(jié)構(gòu),接近的一端電解質(zhì)相對致密,膜電極和電解質(zhì)之間充當(dāng)中間階段,固態(tài)電解質(zhì)的性質(zhì),并且只允許鋰離子自由通過,電氣絕緣。
鋰離子電池。JPG
鋰離子電池用SEI膜的特性
SEI膜阻抗,電極的鈍化效果,鋰離子的靈活性的過程中重復(fù)de-embedding,鋰離子電池的擴(kuò)散速率并最終確定鋰離子de-embedding的動力學(xué)過程和電極/電解質(zhì)界面的穩(wěn)定性,從而確定電池的循環(huán)壽命和自放電性能。
SEI膜是由電解液的分解產(chǎn)物組成，所以電解液的組成在很大程度上決定了SEI膜的特性。好的成膜溶劑和成膜添加劑不僅可以支持SEI膜在第一個循環(huán)的形成過程，而且可以延緩SEI膜在第一個循環(huán)中的老化過程。此外，陰極材料的表面狀態(tài)和充放電機(jī)理也影響SEI膜的性能。
SEI膜的結(jié)構(gòu)由兩層或多層不同的成分組成。其中，第一層靠近負(fù)極材料，負(fù)極材料相對致密，由lizolb3-3[、LizCOg/3637]、LiOH38[、LiFI9]等無機(jī)產(chǎn)物組成。第二層與第一層相連，由疏松或多孔的鋰烷氧基碳酸鹽結(jié)構(gòu)和聚合物等有機(jī)化合物組成。
