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淺談鋰電池的SEI膜結(jié)構(gòu)

2022-06-20

鋰電池

上一篇文章對(duì)鋰電池SEI膜結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了講解，人們一般接受的鋰電極表面鈍化膜模型如下：

鋰電池SEI膜

1、內(nèi)部是由低氧化態(tài)無(wú)機(jī)鹽組成的致密部分；

2、外部是由有機(jī)層組成的多孔部分。采用x射線光電子能譜(XPS)分析了鋰電極在烷基碳酸酯電解液中形成的SEI膜。發(fā)現(xiàn)SEI薄膜為多層結(jié)構(gòu)，呈馬賽克狀。SEI膜離鋰表面鈍化層越近，SEI膜組分的氧化態(tài)越低。對(duì)新制備的鋰電極表面進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)SEI膜在接近Li表面時(shí)含有更多的低氧化態(tài)無(wú)機(jī)組分。靠近鋰電極表面的SEI膜主要由一些低氧化態(tài)的無(wú)機(jī)鹽組成，如Li2O, Li3N, Lix等，而SEI膜外部主要由一些高氧化態(tài)的成分組成，如ROLi, ROCO2Li, LiH, LixIMFz等。

原子力顯微鏡結(jié)果表明，鋰表面的納米結(jié)構(gòu)由晶界、隆起線和平坦區(qū)組成。晶界主要由Li2CO3、Li2O和電解質(zhì)還原產(chǎn)物L(fēng)iC1等組成。結(jié)構(gòu)中存在許多位錯(cuò)和缺陷。鋰離子通過(guò)晶界和隆起線擴(kuò)散是鋰沉積過(guò)程中形貌變化的主要原因。因此，晶界和隆起線對(duì)鋰沉積形貌有重要的控制作用，如枝晶的形成。SEM和FTIR結(jié)果表明，幾乎所有非水碳酸鹽巖電解質(zhì)中鋰的電沉積均為枝晶，枝晶上形成的S亞基膜外層主要由LiOCO2R、Li2CO3、LiOH和內(nèi)層Li2O組成。當(dāng)電解液中含有少量電場(chǎng)時(shí)，鋰表面呈半球形沉積它很光滑。這些光滑的鋰表面被一層由LiF/Li2O層組成的非常薄的(2~ 5Rm)表面膜覆蓋，表面膜的組成與含HF的碳酸鹽溶劑類(lèi)型無(wú)關(guān)。鋰電池表面SEI膜的組成對(duì)少量F的存在非常敏感，這可能是因?yàn)長(zhǎng)iF是電解質(zhì)中非常穩(wěn)定的產(chǎn)物。

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聚合物電池

鋰聚合物電池用作正極合金。它使用聚合物導(dǎo)電材料、聚乙酰胺、聚亞胺或多酚來(lái)制造負(fù)極。使用有機(jī)溶劑作為電解質(zhì)。鋰多線性電池的比例可以達(dá)到350W.H/kg，但僅比功率高50-60W/kg。溫度為-40-70度，使用壽命約為330次。與鋰離子電池相比，鋰聚合物電池的特點(diǎn)如下：1.電池漏電問(wèn)題相對(duì)改善，但尚未完全改善。2.可制...

2023-05-16

鋰電池?cái)?shù)字含義與命名方法

鋰電池的命名方法有兩種，一種是根據(jù)電池大小來(lái)命名，另一種是根據(jù)正極材料來(lái)命名，如26650鋰電池是從大小來(lái)命名的。26650鋰電池是指單體電池的尺寸:直徑26mm，高度65mm。尺寸會(huì)因廠家的不同而略有不同，但兩者的差別不是很大，直徑不超過(guò)27mm，

2022-07-14

低溫鋰電池的應(yīng)用

低溫鋰電池是針對(duì)化學(xué)電源性能固有的低溫缺陷而專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用電池。低溫鋰電池采用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念，采用先進(jìn)的配方系統(tǒng)和材料，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹圃旃に嚭头椒?，克服了多個(gè)技術(shù)瓶頸，開(kāi)發(fā)了低溫鋰電池系列產(chǎn)品。低溫鋰電池的應(yīng)用分類(lèi)低溫鋰電池采用比表面積為 (2000 5

2022-11-04

聚合物軟包鋰電池的性能優(yōu)勢(shì)

聚合物軟包鋰電池的性能優(yōu)勢(shì)1、體積小，可以做的更薄，聚合物軟包鋰電池厚度可以做到1mm以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足現(xiàn)在手機(jī)的需求。2、大容量：聚合物軟包鋰電池比同尺寸的鋼殼電池容量高10-15%，比鋁殼電池容量高5-10%。3、重量輕：重量比同等容量規(guī)格的鋼殼鋰電池輕

2022-03-16

鋰電池的電解液添加劑有哪些？

鋰電池的電解液添加劑有哪些：1、成膜添加劑優(yōu)異的SEI膜具有有機(jī)溶劑不耐受性，允許鋰離子電池的離子在溶劑分子無(wú)法通過(guò)的情況下自由進(jìn)出電極，從而防止了溶劑分子的共插入對(duì)電極的破壞，并提高電池的循環(huán)效率和可逆容量。主要分為無(wú)機(jī)成膜助劑 (SO2、CO2、

2022-11-07

鈦酸鋰電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？

鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無(wú)泄漏、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點(diǎn)，因此在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。鈦酸鋰作為負(fù)極材料，其電壓為1.55V，比傳統(tǒng)石墨負(fù)