SEI是什么意思,SEI對鋰電池有什么影響?

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，就會形成鈍化層，從而抑制了氧化還原反應(yīng)的繼續(xù)。

SEI對電池的影響

SEI膜的形成對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 還會降低SEI的穩(wěn)定性，影響電池循環(huán)壽命。此外，SEI 的厚度會根據(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)。