關(guān)于鋰電池sei膜,sei膜這個問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、SEI膜的形成:在鋰電池首次循環(huán)時由于電解液和負極材料在固液相間層面上發(fā)生反應(yīng),所以會形成一層SEI膜。
2、作用如下:第一,SEI膜對負極材料會產(chǎn)生保護作用,使材料結(jié)構(gòu)不容易崩塌,增加電極材料的循環(huán)壽命。
3、第二,SEI膜在產(chǎn)生過程中會消耗一部分鋰離子,而負極反應(yīng)過程其實就是一個在碳的層間結(jié)構(gòu)中鋰離子嵌入與脫出的一個過程。
4、所以SEI膜的形成是會降低負極首次循環(huán)效率的。
5、第三,SEI膜并不只是在負極表面會產(chǎn)出,在正極表面也會產(chǎn)生,只不過影響比較小,我這里就不再另做解釋了。
6、另外,首次循環(huán)效率是負極材料一個很重要的性能指標,首次效率越高越好。
7、通過對負極材料包覆、球化、表面改性等方式,可以大大增加首次循環(huán)效率和循環(huán)壽命。
8、負極SEI膜負極表面的SEI膜大致可以認為是電解液的有機溶劑被還原分解所得到的不溶性產(chǎn)物附著在電極表面的結(jié)果,不同的負極材料會有一定的差別,但大致認為是有:碳酸鋰,烷基酯鋰,氫氧化鋰等組成,當然也有鹽的分解產(chǎn)物,另外還有一些聚合物等。
9、一般認為對于金屬鋰,負極在首次嵌鋰時形成SEI膜,形成電壓為1.5V開始(相對于金屬鋰),在0.8V附近大量形成,到0.2V左右基本完成。
10、另外研究表明,首次嵌鋰時為SEI膜形成的主要步驟,后序5周內(nèi)都有SEI膜的形成過程,但量很少。
11、此外SEI膜并非一成不變,在充放電過程中會有少許的變化,主要是部分有機物會發(fā)生可逆的變化。
12、此外不同的電流密度,不同的電極表面所形成的SEI膜的組成少有差別。
13、正極SEI膜正極表面的SEI膜少,以前關(guān)注很少,目前好像關(guān)注度在上升。
14、有一種觀點認為是電解液的氧化產(chǎn)物沉積的結(jié)果,另一種觀點是由于負極表面的SEI膜部分溶解后在正極表面沉積的結(jié)果。
15、相對來說,電解液在正極表面氧化沉積的證據(jù)不多,當然也不排除是由于量少而目前的儀器精度無法達到的情況。
16、影響SEI膜的因素:負極材料的影響:材料的石墨化程度和結(jié)構(gòu)有序性不同,所構(gòu)成的SEI膜的各種性質(zhì)也不同,即使對同一種碳材料,微粒的表面不同區(qū)域(基礎(chǔ)面和邊緣面),所形成的SEI膜也有很大的差異。
17、研究結(jié)果表明,熱解碳形成的SEI層較厚,而高定向熱解石墨(HOPG)上形成的SEI膜較薄。
18、負極SEI膜的熱穩(wěn)定性是由碳電極的類型決定的。
19、電解質(zhì)的影響:溶劑的影響:溫度的影響:一般認為,高溫條件會使SEI膜的穩(wěn)定性下降和電極循環(huán)性能變差,這是因為高溫時SEI膜的溶解和溶劑分子的共嵌入加劇,而低溫條件下SEI膜趨于穩(wěn)定。
20、研究表明,在-20℃時生成SEI膜循環(huán)性能最好,這是因為低溫時形成的SEI膜致密,穩(wěn)定,并且阻抗較低。
21、電流密度的影響:電流密度對膜的厚度影響不大,卻使得膜的組成截然不同。
本文分享完畢,希望對大家有所幫助。
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