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SEI是什么意思,SEI對(duì)鋰電池有什么影響?

SEI是什么意思,SEI對(duì)鋰電池有什么影響?

發(fā)布人:SEI是什么意思-格瑞普 發(fā)布時(shí)間:2021-11-26 瀏覽次數(shù):3560

SEI(固體電解質(zhì)相界面) 形成為從所述電化學(xué)還原電解質(zhì)的陽極的表面上,并起著在基于鋰電池的長(zhǎng)期循環(huán)性能至關(guān)重要的作用。


SEI介紹


在鋰離子電池的第一次充放電過程中,電極材料在固-液相界面與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)后,在電極材料表面形成薄膜,其中Li+可以自由嵌入和移除,而電子則不能。SEI 厚約100-120 nm,主要由各種無機(jī)成分組成,如碳酸鋰 (Li2CO3)、氟鋰 (LiF)、氧化鋰 (Li2O)、氫氧化鋰 (LiOH),以及一些有機(jī)成分,如烷基碳酸鋰 (ROCO2Li)。


SEI是什么意思


SEI來源


當(dāng)鋰離子電池開始充放電時(shí),鋰離子從正極活性物質(zhì)中脫出。此時(shí),它們進(jìn)入電解液,穿透隔板,進(jìn)入電解液,最后將自己嵌入負(fù)碳材料的層狀間隙中。


然后電子沿著外端環(huán)從正極出來并進(jìn)入負(fù)極碳材料。此時(shí),電子、電解質(zhì)中的溶劑和鋰離子之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)。隨著SEI的厚度增加到電子無法穿透它的程度,就會(huì)形成鈍化層,從而抑制了氧化還原反應(yīng)的繼續(xù)。


SEI對(duì)電池的影響


SEI膜的形成對(duì)電極材料的性能具有至關(guān)重要的影響。一方面,在SEI膜的形成過程中,部分鋰離子被消耗掉,增加了電池的不可逆容量,降低了電極材料的充放電效率。


另一方面,SEI不溶于有機(jī)溶劑,可以在有機(jī)電解質(zhì)溶液中穩(wěn)定存在。此外,溶劑分子無法通過,從而有效防止離子的共嵌入,避免對(duì)電極材料的損壞。這大大提高了電池的循環(huán)性能和使用壽命。


SEI的影響因素


SEI的形成主要受以下幾個(gè)方面的影響。首先,電解質(zhì) (鋰鹽、溶劑、外加劑等),組成不同會(huì)導(dǎo)致SEI組成不同,影響穩(wěn)定性。接下來,形成,即第一次充放電電流的強(qiáng)度。高溫 還會(huì)降低SEI的穩(wěn)定性,影響電池循環(huán)壽命。此外,SEI 的厚度會(huì)根據(jù)負(fù)極材料的類型而變化。


結(jié)論


深入研究SEI的形成機(jī)制、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性,有助于進(jìn)一步尋找提高鋰電池性能的有效途徑,SEI一直是電化學(xué)界研究的熱點(diǎn)。

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