SEI对锂电池有哪些影响？
来源：宝鄂实业
2019-05-15 16:07
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SEI的作用要从其本身的特征来进行分析，其特点是：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征；③Li+可以顺利通过（锂离子优良导体），而电子却无法通过。
SEI对碳负极锂离子电池的性能有着重要的影响。
第一、SEI于首次充放电间完成，形成伴随部分锂离子的消耗，锂离子被消耗造成的就是电池不可逆容量的增加，就降低了电极材料的充放电效率。
第二、SEI膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在。部分电解液中有PC存在，PC容易共嵌入负极材料对电极材料造成破坏，而如果能在电解液中添加合适的外加剂促使SEI形成，则能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。
第三、SEI允许锂离子通过而禁止电子通过，一方面保证了摇椅式充放电循环的持续，另一方面阻碍了锂离子的进一步消耗，提高了电池的使用寿命。
SEI的形成受哪些因素的影响
SEI的形成主要受电解液成（Li盐、溶剂、外加剂等）、化成（首次充放电）电流大小、温度等因素的影响。
一、电解液成分的影响。Li盐、溶剂成分的不同，导致SEI成分各异，其产物的稳定性也就不同。
二、化成电流的影响。化成充电电流较大时，高电位无机成分先形成，其次发生锂离子的插入，最后才是有机成分的形成。化成电流较小时，SEI膜的有机成分则很快开始形成。
三、锂离子电池在-20℃下化成形成的SEI致密性很好且具有较低的阻抗，非常有利于电池的使用寿命。过高的温度会降低SEI的稳定性，影响电池循环寿命。
SEI在锂电池热失控下的反应
SEI由两层物质构成，内层主要成分是Li2CO3，而其外层主要成分是烷基碳酸锂如(CH2OCOLi)2等。当电池内部温度为80-120℃时，外层逐渐发生分解，放出热量生成气体，反应方程式如下。
在SEI热解反应中，其反应温度和放热量与锂盐种类、溶剂组成、负极活物质及电池循环次数有关。
(CH2OCOLi)2→Li2CO3+CH2=CH2+1/2O2+CO2
Li+(CH2OCOLi)2→2Li2CO3+CH2=CH2
正极有没有SEI呢？
最新研究表明，在正极电极材料与电解液的固液界面上也有膜形成，膜的厚度比负极SEI膜要薄很多，约为1-2个纳米。由于正极材料电势较高，有机电解液的还原产物很不稳定，而无机产物如LiF则能够稳定存在，成为正极SEI膜的主要成分。
