SEI膜

 

1. SEI形成機制

 

當鋰離子電池首次充放電,少量的極性非質(zhì)子溶劑的電解液將進行還原反應(yīng)后獲得一些電子,將結(jié)合鋰離子產(chǎn)生界面膜厚度約為100 - 120 nm, SEI。SEI通常在電極材料和電解質(zhì)之間的固液界面形成。鋰離子電池開始充電時,鋰離子從正極的活性物質(zhì),進入電解液,可以穿透細胞膜,進入電解液,最后插入層狀碳負極材料的缺口,鋰離子完成一個完整的unimbedding行為。在這一點上，電子從正極出來，從外環(huán)出來，進入負碳材料。氧化還原反應(yīng)發(fā)生在電解液中的電子、溶劑和鋰離子之間。溶劑分子得到電子后與鋰離子結(jié)合形成SEI，生成H2、CO、CH2等氣體。隨著SEI厚度的增加，形成鈍化層，直至電子無法穿透，抑制氧化還原反應(yīng)。

 

 

2. SEI的組成部分是什么?

 

SEI的厚度約為100-120nm，其組成隨電解質(zhì)的組成而變化。它一般由Li2O、LiF、LiCl、Li2CO3、lico2-r、醇鹽和不導(dǎo)電聚合物組成。它是一種多層結(jié)構(gòu)，一邊靠近電解質(zhì)多孔，一邊靠近電極致密。

 

3.SEI對鋰電池的影響?

 

SEI的作用應(yīng)該從它自身的特性來分析，即:SEI是電極材料和電解液之間的界面層，將兩者分開。(2)具有固體電解質(zhì)特性;鋰離子可以通過(鋰離子的良導(dǎo)體)，但電子不能。SEI在碳負極鋰離子電池的性能中起著重要的作用。

 

首先，SEI在第一次充放電時完成，導(dǎo)致鋰離子消耗。鋰離子的消耗增加了電池的不可逆容量，降低了電極材料的充放電效率(庫侖效率)。

 

其次，SEI膜不溶于有機溶劑，可以穩(wěn)定存在于有機電解質(zhì)溶液中。電腦的一部分被發(fā)現(xiàn)存在于電解質(zhì),陽極材料嵌入PC電極材料容易損壞,如果可以在電解液中添加適當?shù)奶砑觿┐偈筍EI的形成,可以有效防止溶劑分子嵌入,避免因為溶劑造成的破壞分子的嵌入電極材料,從而大大提高電極的循環(huán)性能和使用壽命。

 

第三，SEI允許鋰離子通過，但禁止電子通過，一方面保證了搖臂充放電循環(huán)的連續(xù)性，另一方面又阻礙了鋰離子的進一步消耗，提高了電池的使用壽命。