电池中SEI是如何形成的 卓能电芯
2025-01-11 08:00 112.97.85.72 1次- 发布企业
- 广西卓能新能源科技有限公司商铺
- 认证
- 资质核验:已通过营业执照认证入驻顺企:第9年主体名称:广西卓能新能源科技有限公司组织机构代码:91450700077134760M
- 报价
- 人民币¥5.00元每件
- 品牌
- 卓能
- 型号
- 18650
- 产地
- 广西
- 关键词
- SEI如何形成,卓能电芯,卓能电池
- 所在地
- 深圳市龙岗区坪地镇富平中路6号
- 手机
- 18681464127
- 销售经理
- 张航 请说明来自顺企网,优惠更多
产品详细介绍
SEI英文全称是Solid Electrolyte Interphase,也就是大家常说的固体电解质界面膜。
SEI是如何形成的?
锂离子电池在首次充放电时,电解液中少量极性非质子溶剂在得到部分电子后发生还原反应,与锂离子结合反应生成一种厚度约100-120nm的界面膜,这个膜就是SEI。SEI通常形成于电极材料与电解液之间的固液相界面。
当锂离子电池开始充放电时锂离子从正极活物质中脱出,进入电解液穿透隔膜再进入电解液,Zui后再嵌入负极碳材料的层状空隙中,锂离子完成一个完整的脱嵌行为。此时,电子从正极沿外端回路出来,进入负极碳材料中。电子、电解液中溶剂及锂离子间发生氧化还原反应,溶剂分子接收电子后与锂离子结合形成SEI并生成H2、CO、CH2=CH2等气体。随着SEI厚度增大,直到电子无法穿透,则形成了钝化层,抑制了氧化还原反应的继续。
SEI的成分是什么?
SEI厚度约100-120nm,其成分随电解液成分的不同而不同,一般由Li2O、LiF、LiCl、Li2CO3、LiCO2-R、醇盐和非导电聚合物组成,是多层结构,靠近电解液的一面是多孔的,靠近电极的一面是致密的。
SEI对锂电池的影响?
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,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消耗,提高了电池的使用寿命。
SEI的形成受哪些因素的影响
这里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,发生锂离子的插入,Zui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的厚度还受负极材料种类的影响。
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?
Zui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。
成立日期 | 2011年08月15日 | ||
法定代表人 | 黄国文 | ||
注册资本 | 10000 | ||
主营产品 | 18650电芯.18650电池组、2000mAh 2200mAh 2500mAh 2600mAh 3000mAh 3350mAh | ||
经营范围 | 货物及技术进出口(法律、行政法规禁止的项目除外;法律、行政法规限制的项目须取得许可后方可经营)。锂离子电池的研发、生产与销售(在深圳市龙岗区坪地街道坪东社区富坪中路6号同富裕工业园A2、A3、A4处设有经营场所从事生产经营活动); | ||
公司简介 | 深圳市卓能新能源股份有限公司成立于2011年,是一家专注研发、制造、销售锂离子电池的国家高新技术企业。总部位于深圳市龙岗区坪地国际低碳城,公司拥有三个生产基地,员工超过2500人,工厂总面积达28万平方米。公司于2016年3月3在新三板挂牌上市,股票简称:卓能股份,股票代码:836483。公司下设三个子公司、四个事业部,分别在香港、天津、北京等地设有办事处。目前18650锂电芯日产量达700,00 ... |
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