锂离子电芯SEI膜对电池性能有什么影响?

2020.10.29

SEI的用途要从其本身的特点来进行分析:①SEI是电极材料与电解液中间的一个界面层,将两者分隔开来。②具有固体电解质的特点。③Li+可以顺利通过,而电子却无法通过。

1、有金属锂和电解液组分之间的反应造成的腐蚀程度是由其表面SEI膜的钝化性能决定的。

2、锂的溶解-沉积过程中必须通过SEI膜发生,而且锂离子通过SEI膜迁移是锂沉积-溶解过程的速率控制步骤,它决定了锂沉积-溶解过程的均匀性。当锂的沉积是均匀的时候,在循环过程中,金属锂就可以大部分防止腐蚀,这样锂电极就可以获得较好的循环效率。

3、锂离子能够通过SEI膜发生锂的沉积和溶解过程,但在溶解和沉积过程中,由于重要由离子组分组成的SEI膜很难适应上述过程锂表面形态的变化,因此SEI膜发生破裂,导致了裸锂的出现,以及它的电解液的更进一步反应,因此在锂的重复沉积-溶剂热过程中,锂和电解液组分不断被消耗,导致锂电极循环性能衰减。

4、SEI膜的破裂会导致形成一些高活性位,从而加速这些部位锂的沉积和溶剂速度,导致锂电极表面电流分配的不均匀性,不均匀性和枝晶的生成导致出现一系列的安全问题,这就是金属锂蓄电池商品化应用遭到失败的重要原因。