锂电池SEI膜的结构

锂电池SEI膜的结构

前人对锂电池SEI膜的结构和组成进行了广泛的研究。目前普遍采用的锂电极表面钝化膜模型如下:

 

锂电池SEI膜

 

(1)由低氧化态无机盐组成的致密部分;

 

(2)外部由有机层组成的多孔部分。用x射线光电子能谱(XPS)对锂电极在烷基碳酸盐电解液中形成的SEI膜进行了深入分析，结果表明，SEI膜是一种镶嵌状的多层结构。越靠近锂表面的钝化层，SEI膜各组分的氧化态越低。刚做好的锂电极的表面分析等电解质LiAsF6碳酸二甲酯(DMC)、干酰基碳酸盐碳酸二烯(ec-dec)和湿c-dec表明,表面是李表面越近,越无机成分在SEI膜较低氧化态。附近的SEI膜表面的锂电极主要由一些无机盐,如低氧化态Li20 Li3N Lix”代表F, C1,等等),外面的SEI膜主要由一些高氧化态组件如ROLi ROCO2Li, LiH LixIMFz [11]。原子力显微镜(AFM)结果表明,锂纳米结构表面的晶界,隆起的线和平坦区,晶界主要由Li2C03, Li20和减少产品,如LiC1电解质组成,有很多位错和缺陷结构。锂矿床在形成过程中的变化主要是由于锂离子通过晶界和隆起线的扩散。因此，晶界和隆起线在控制锂矿床形成等方面起着重要的枝晶作用。扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),研究显示几乎所有的碳酸水电解质的锂枝晶的电沉积,锂枝晶的形成年代和我的外膜主要由Li0C02R, Li2C03, LioH和内心Li20。当电解液中含有少量的电场时，同电沉积在半球形锂上是非常光滑的。锂光滑的表面是一层很薄的2 ~ 5 (rm)由生活/ Li20层表面覆盖膜,和表面的构成电影无关的类型包含高频碳酸酯溶剂,SEI膜表面的锂的存在少量的敏感,这可能是由于电解质的生活是一个非常稳定的产品。