SEI是什么意思,SEI對鋰電池有什么影響?

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

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-液相界面與電解質發生反應。反應后，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)，以及一些有機成分，如烷基碳酸鋰 (ROCO2Li)。

SEI來源

當鋰離子電池開始充放電時，鋰離子從正極活性物質中脫出。此時，它們進入電解液，穿透隔板，進入電解液，最后將自己嵌入負碳材料的層狀間隙中。

然后電子沿著外端環從正極出來并進入負極碳材料。此時，電子、電解質中的溶劑和鋰離子之間發生氧化還原反應。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的繼續。

SEI對電池的影響

SEI膜的形成對電極材料的性能具有至關重要的影響。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不溶于有機溶劑，可以在有機電解質溶液中穩定存在。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性能和使用壽命。

SEI的影響因素

SEI的形成主要受以下幾個方面的影響。首先，電解質 (鋰鹽、溶劑、外加劑等)，組成不同會導致SEI組成不同，影響穩定性。接下來，形成，即第一次充放電電流的強度。高溫 還會降低SEI的穩定性，影響電池循環壽命。此外，SEI 的厚度會根據負極材料的類型而變化。

結論

深入研究SEI的形成機制、結構和穩定性，有助于進一步尋找提高鋰電池性能的有效途徑，SEI一直是電化學界研究的熱點。