¿Cómo afecta la película SEI al rendimiento de la batería de litio?

Descripción general de SEI

Durante la carga y descarga de las baterías de iones de litio por primera vez, una pequeña cantidad de disolventes apróticos polares en el electrolito se produce una reacción de reducción después de obtener algunos componentes electrónicos. Combinada con iones de litio, la reacción generó un espesor de aproximadamente 100-120 nm de película interfacial. La película es el SEI. El SEI generalmente se forma en la interfaz sólido-líquido entre los materiales del electrodo y el electrolito.

Cuando la batería de iones de litio comenzó a cargarse y descargarse, los iones de litio emergen del material vivo positivo, la membrana del electrolito y luego en el electrolito, y luego se incrusta en el espacio en capas de los materiales de carbono del ánodo, el ión de litio para completar un comportamiento de liberación completa. En este punto, los electrones del ánodo forman un bucle a lo largo del extremo exterior, hacia los materiales de carbono del ánodo.

En la reacción electrónica, electrolítica de solvente y REDOX entre iones de litio, las moléculas de solvente con iones de litio que se forman después reciben un SEI y generan gases H2, CO y CH2 = CH2. Con SEI aumenta el espesor, hasta que los electrones no pueden penetrar, se forma la capa de pasivación, inhibe la continuación de la reacción REDOX.

¿Cuál es la composición del SEI?

Espesor SEI de aproximadamente 100-120 nm, su composición varía con la composición del electrolito, generalmente por Li2O, LiF, LiCl, Li2CO3, LiCO2 -r, alcohol, sal y el polímero conductor, es una estructura multicapa, el lado cerca del electrolito es poroso, el lado cercano al electrodo es denso.

La influencia de SEI en la batería de litio

El papel de SEI vendrá de sus propias características fueron analizadas, y sus características son: (1) el SEI es uno de los materiales del electrodo y la capa de interfaz del electrolito, los dos separados. (2) tiene las características del electrolito sólido; (3) Li + puede atravesar sin problemas los excelentes conductores (litio) y el electrón no puede pasar.

El SEI en el ánodo de carbono del rendimiento de la batería de iones de litio tiene una influencia importante.

Primero, SEI completado entre la primera carga y descarga, formado con parte del consumo de iones de litio, el ión de litio se consume debido a que la batería aumenta la capacidad irreversible, reduce la eficiencia de carga y descarga de los materiales del electrodo.

En segundo lugar, la película SEI con disolvente orgánico insoluble en solución de electrolito orgánico puede ser estable. Se descubrió que parte de PC existía en el electrolito, los materiales del ánodo estaban incrustados. causadas por moléculas de disolvente se incrustaron en el material del electrodo y, por lo tanto, mejoraron en gran medida el rendimiento del ciclo y la vida útil del electrodo.

En tercer lugar, SEI permitió prohibir la electrónica por iones de litio, por un lado, para garantizar los ciclos de recarga de la mecedora de forma continua, obstaculizó el mayor consumo de iones de litio, por otro lado, mejorar la vida útil de la batería.

La formación de SEI está influenciada por qué factores

SEI formado principalmente por el electrolito en sal de Li, disolvente, aditivo, etc.), en (la primera carga y tamaño de la corriente de descarga, la influencia de factores como la temperatura.

Uno, la influencia de la composición de electrolitos. La sal de Li, la composición del disolvente es diferente, conduce a una composición diferente del SEI, la estabilidad del producto es diferente.

En segundo lugar, la influencia de la formación de corriente. La corriente de carga es mayor, la composición inorgánica de alto potencial forma la primera, la segunda inserción de iones de litio, la última es la formación de compuestos orgánicos. La corriente de formación es pequeña, la película SEI de compuestos orgánicos comenzó a formarse rápidamente.

Tres, la batería de iones de litio por debajo de - 20 ℃ para la formación de la densidad SEI es muy buena y tiene una baja impedancia, muy beneficiosa para la vida útil de las baterías. Una temperatura demasiado alta reducirá la estabilidad del SEI e influirá en la vida útil del ciclo de la batería.

Además, el grosor del SEI también está influenciado por los tipos de materiales del ánodo.

SEI en batería de litio bajo la reacción térmica fuera de control

SEI consta de dos capas de material, el revestimiento era principalmente Li2CO3, mientras que su ingrediente principal exterior es carbonato de alquil litio, como (CH2OCOLi) 2, etc. Cuando la temperatura interna de la batería es de 80-120 ℃, el exterior se descompone gradualmente, emite calor gas generado, las ecuaciones de reacción son las siguientes.

En la reacción de pirólisis SEI, la temperatura de reacción y la liberación de calor y las especies de litio, la composición del disolvente, el material del cátodo y los ciclos celulares.

(CH2OCOLi) 2 → Li2CO3 + CH2 = CH2 + 1 / 2O2 + CO2

Li + (CH2OCOLi) 2 → 2Li2CO3 + CH2 = CH2

¿El ánodo tiene SEI?

, según un nuevo estudio en los materiales de los electrodos positivos y el electrolito en la interfaz sólido-líquido de la formación de la membrana, el grosor de la membrana es mucho más delgado que el SEI negativo, alrededor de 1 a 2 nanómetros. Debido a los materiales del ánodo de alto potencial, el producto orgánico de reducción electrolítica no es muy estable, y puede existir un producto inorgánico como el LiF estable, como composición principal del positivo de SEI.

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