SEI膜为什么叫SEI膜

1、SEI膜的定义

SEI膜，全称solidelectrolyteinterface，固体电解质界面(膜)，顾名思义，他就是具有固体电解质性质的钝化膜层。最早由以色列耶路撒冷希伯来大学教授E. Peled详细研究并命名。

2、SEI膜的形成

SEI膜形成于电池的首次充放电过程中，锂离子与溶剂(EC/DMC)、痕量水、HF等在石墨表面形成的一层钝化膜，一层包含高分子与无机盐的多空层。下面三张图比较清晰的标明了SEI所处的位置。

3、SEI膜的作用

SEI 膜的形成对电极材料的性能产生至关重要的影响。一方面，SEI 膜的形成消耗了部分锂离子，使得首次充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率

另一方面，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，并且溶剂分子不能通过该层钝化膜，从而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。

因此，深入研究SEI膜的形成机理、组成结构、稳定性及其影响因素，并进一步寻找改善SEI 膜性能的有效途径，一直都是世界电化学界研究的热点。

扩展资料：

SEI是Li+的优良导体，能够让锂离子在其中进行传输，进入到石墨表面，进行脱嵌锂工作。同时又是良好的电子绝缘体，能够有效的降低内部的短路概率，改善自放电。更为重要的是，这玩意儿能有效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。

参考资料：SEI-百度百科

在液态锂离子电池首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，这层钝化膜被称为固体电解质界面膜简称SEI膜。

SEI膜的形成过程，即电化学反应过程。在电压达到一定值时，在负极表面会发生一系列的物理化学变化。在实际生产中，主要是电池化成这一步形成膜的。

扩展资料

锂枝晶生长是影响锂离子电池安全性和稳定性的根本问题之一。锂枝晶的生长会导致锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，破坏生成的固体电解质界面（SEI）膜，锂枝晶在生长过程中会不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积，形成死锂造成低库伦效率。

锂枝晶的形成甚至还会刺穿隔膜导致锂离子电池内部短接，造成电池的热失控引发燃烧爆炸。关于锂枝晶的生长机理在学术界还存在争论。由于锂离子电池怕水怕氧，常用的表征SEI的技术手段非常有限。

利用各种电镜技术在纳米尺度理解锂枝晶生长的演化过程对解决这一问题至关重要。常规的透射电镜由于高能粒子的照射，容易引起SEI及电极结构的破坏。

虽然低温冷冻电镜能够解决这一问题，但是由于使用条件的限制，在实验中无法使用常温电解液，也无法实现原位观察。

有学者在前期利用原位电化学原子力显微镜（EC-AFM）对锂离子电池多种负极材料SEI膜成膜机理进行深入研究的基础上，利用SEI膜成膜电位比金属锂沉积电位更正的特点，设计了两步法研究锂枝晶的实时原位观察实验。

研究者可通过利用EC-AFM实时研究以碳酸乙烯酯（EC）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）为基础电解液的SEI膜的生长过程，并在此基础上进行原位锂枝晶的生长观察。

通过对这两种电解液所形成的SEI膜的杨氏模量、CV图谱及EIS阻抗谱分析，结合XPS光谱分析，研究者发现FEC电解液所形成的SEI膜中含有较多的LiF无机盐，由于LiF具有较好的硬度和稳定性，使得SEI膜具有较高强度，能够有效抑制锂枝晶生长。

参考资料

百度百科-界面特性

百度百科-氟代碳酸乙烯酯

百度百科-锂枝晶

膜的形成：

在锂电池首次循环时由于电解液和负极材料在固液相间层面上发生反应,

所以会

形成一层

SEI

膜.作用如下：

第一,

SEI

膜对负极材料会产生保护作用,使材料结构不容易崩塌,增加电极材

料的循环寿命.

第二,

SEI

膜在产生过程中会消耗一部分锂离子,而负极反应过程其实就是一个

在碳的层间结构中锂离子嵌入与脱出的一个过程.所以

SEI

膜的形成是会

降低负极首次循环效率的.

第三,

SEI

膜并不只是在负极表面会产出,在正极表面也会产生,只不过影响比

较小,我这里就不再另做解释了.

另外,

首次循环效率是负极材料一个很重要的性能指标,

首次效率越高越好.

通

过对负极材料包覆、

球化、

表面改性等方式,

可以大大增加首次循环效率和循环

寿命.

负极

SEI

膜

负极表面的

SEI

膜大致可以认为是电解液的有机溶剂被还原分解所得到的不溶

性产物附着在电极表面的结果,

不同的负极材料会有一定的差别,

但大致认为是

有：碳酸锂,烷基酯锂,氢氧化锂等组成,当然也有盐的分解产物,另外还有一

些聚合物等.

一般认为对于金属锂,

负极在首次嵌锂时形成

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