SEI膜對鋰電極性能的影響
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-26 19:39
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SEI膜對鋰電極性能的影響
鋰電池的電極在許多極性非質子溶劑體系中具有明顯的穩(wěn)定性，因為在這些電解質中，它們被表面膜鈍化，傳統(tǒng)上稱為鈍化膜或SEI膜(固態(tài)電解質相界面膜)。在大多數(shù)電解質中，SEI膜主要由一些無機和有機鹽組成。它的存在阻止了鋰電極與電解液的進一步反應，使得鋰電極具有明顯的穩(wěn)定性，這也是非水溶劑在一次鋰電池中成功應用的原因。在鋰金屬電池中，覆蓋在鋰電極表面的SEI膜的性能直接控制著鋰電極的電化學行為。電池的循環(huán)壽命在很大程度上取決于鋰在溶解/沉積過程中的不可逆能力，而SEI膜的形成過程起著重要的作用。這主要是由于以下原因:
SEI膜對鋰電極性能的影響
(1)金屬鋰與電解液組分之間的反應所引起的腐蝕程度取決于表面SEI膜的鈍化性能。
(2)鋰的溶解-沉積過程必須通過S0I膜，鋰離子通過SEI膜的遷移為鋰沉積-
溶解過程的速率控制步驟決定了鋰沉積和溶解過程的均勻性。例如，SEI膜的結構和組成均勻性越好，鋰沉積過程的均勻性越好。當鋰的沉積過程均勻時，金屬鋰在循環(huán)過程中可以很大程度上避免被腐蝕，從而使鋰電極獲得更好的循環(huán)效率。
(3)鋰鋰離子可以通過SEI膜發(fā)生沉積和溶解過程,但是在這個過程中溶解和沉積,因為主要由離子組成部分SEI很難適應鋰表面形態(tài)變化的過程,所以我系膜破裂,導致生產鋰“裸”,及其與電解液的進一步反應。因此，在鋰的反復沉積和溶解過程中，鋰和電解質的成分不斷被消耗，導致鋰電極的循環(huán)性能衰減。
(4)形成SEI膜的破裂會導致一些高活躍的網站,這將加快鋰的沉積和溶解速率在這些網站,導致鋰電極表面電流分布不均,這將導致一系列的安全問題由于代的樹突。這是鋰金屬電池商業(yè)化應用失敗的主要原因，事實上，鋰電極在幾乎所有常用的電解液體系中，如醚、碳酸烷基酯等循環(huán)效率都很低，因此很難用于商業(yè)化的鋰金屬電池。
