SEI膜对锂电极性能的影响
来源：宝鄂实业
2020-01-26 19:39
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SEI膜对锂电极性能的影响
锂电池的电极在许多极性非质子溶剂体系中具有明显的稳定性，因为在这些电解质中，它们被表面膜钝化，传统上称为钝化膜或SEI膜(固态电解质相界面膜)。在大多数电解质中，SEI膜主要由一些无机和有机盐组成。它的存在阻止了锂电极与电解液的进一步反应，使得锂电极具有明显的稳定性，这也是非水溶剂在一次锂电池中成功应用的原因。在锂金属电池中，覆盖在锂电极表面的SEI膜的性能直接控制着锂电极的电化学行为。电池的循环寿命在很大程度上取决于锂在溶解/沉积过程中的不可逆能力，而SEI膜的形成过程起着重要的作用。这主要是由于以下原因:
SEI膜对锂电极性能的影响
(1)金属锂与电解液组分之间的反应所引起的腐蚀程度取决于表面SEI膜的钝化性能。
(2)锂的溶解-沉积过程必须通过S0I膜，锂离子通过SEI膜的迁移为锂沉积-
溶解过程的速率控制步骤决定了锂沉积和溶解过程的均匀性。例如，SEI膜的结构和组成均匀性越好，锂沉积过程的均匀性越好。当锂的沉积过程均匀时，金属锂在循环过程中可以很大程度上避免被腐蚀，从而使锂电极获得更好的循环效率。
(3)锂锂离子可以通过SEI膜发生沉积和溶解过程,但是在这个过程中溶解和沉积,因为主要由离子组成部分SEI很难适应锂表面形态变化的过程,所以我系膜破裂,导致生产锂“裸”,及其与电解液的进一步反应。因此，在锂的反复沉积和溶解过程中，锂和电解质的成分不断被消耗，导致锂电极的循环性能衰减。
(4)形成SEI膜的破裂会导致一些高活跃的网站,这将加快锂的沉积和溶解速率在这些网站,导致锂电极表面电流分布不均,这将导致一系列的安全问题由于代的树突。这是锂金属电池商业化应用失败的主要原因，事实上，锂电极在几乎所有常用的电解液体系中，如醚、碳酸烷基酯等循环效率都很低，因此很难用于商业化的锂金属电池。
