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介绍其形成机理锂电池用SEI膜的制造

介绍其形成机理锂电池用SEI膜的制造

来源:
2021/05/15 10:38
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【摘要】:

  SEI膜的形成机理

  1. 在一定的电极负电位下,到达电极/电解液液相界面的锂离子会与电极/电解液液相界面的溶剂分子、锂离子、添加剂甚至电解质中的杂质分子发生不可逆反应。

  锂电池正极与电解液的反应

  2. 电池首次充电时发生不可逆反应;

  3.当电极表面完全被SEI膜覆盖时,不可逆反应停止

  4. 一旦形成稳定的SEI膜,充电和放电过程可以重复

  5. 在电池第一次充电期间,在Li+插入之前,在碳负极表面形成致密的Li+渗透性SEI膜

  双电子反应:

  PC / EC + 2 e-propylene /乙烯+有限公司吗?广场ˉ

  公司吗?广场ˉ+ li + -li?公司吗?烷基碳酸锂单电子反应:

  PC/ ec++ e - >PC/EC +自由基

  2PC/EC自由基+ 2Lie +丙烯/乙烯+烷氧基碳酸锂

  烷氧基碳酸锂+H?O -李?有限公司+ + ? (CH ?哦)

  关于SEI膜的Li+传导机制有两种假说:

  1. 光在液体中到达SEI膜界面,在SEI膜中锂组分的使用下发生阳离子交换转移;

  2. 液相中的Li+通过SEI膜微孔溶解并直接转移到电极体上

  SEI膜的形成是碳阳极和电解液相互利用的结果,其稳定性取决于电极和电解液的性能

  1. 电极界面性质对SEI膜稳定性的影响

  2. 电解液组成对SEI膜稳定性的影响

  3.电解质中杂质的影响

  4. 温度的影响

  5. 电流密度的影响

  SEI不是一个简单的电极表面沉积盖层、膜电极组件和接口连接结构的原子或原子团,这是必要的SEI组件的实现,以确保稳定的碳阳极氧化后的弱形式与少量的不规则的界面哦,-羧酸基团,如在电极过程中容易成为ollie或羧基锂盐基团,使其稳定存在于电极/电解质界面。氧化石墨可以在EC、EMC等电解质中快速形成稳定的SEI膜,从而减少电极的不可逆损耗。

  电解液的组成很大程度上决定了SEI膜的化学组成。SEI膜的结构和性能随化学成分的不同而不同,因此电解液的组成是SEI膜性能的关键。

  一般认为,在高温下SEI膜的稳定性和电极的循环性能会下降。这是因为高温加速了SEI膜的溶解和共埋溶剂分子,而低温SEI膜致密、稳定、低阻抗,而低温SEI膜在高温下容易分解。

  由于离子扩散速率和离子迁移数的不同,阴极表面电解液组分的还原和分解实际上是多重反应的结果。因此,电化学反应的重要形式在不同的电流密度下是不同的,导致不同的膜组成。结果表明,电流密度对薄膜的厚度影响不大,但能显著改变薄膜的组成。

 

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