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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?？拷囯姌O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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如何提高聚合物鋰電池的安全性？

隨著科技的進(jìn)步，電子設(shè)備的使用，使得聚合物鋰電池的安全性要求更高。那么我們?nèi)绾翁岣呔酆衔镤囯姵氐陌踩阅兀?、安全閥的開(kāi)啟壓力和靈敏度是影響鋰電池安全的重要因素，可以在一定程度上降低爆炸傷害。2、在電解液中加入聚合物單體分子，當(dāng)充電電壓超過(guò)極限時(shí)，電

2022-06-16

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)

2022-08-24

如何平衡聚合物軟包鋰電池

在有多個(gè)電池單元的聚合物軟包鋰電池中，平衡僅僅是使電池組中電池單元的電壓均衡的過(guò)程。我們?yōu)槭裁匆@么做?如果電池不平衡會(huì)發(fā)生什么?例如，在充電的2S電池中，如果一個(gè)電池的電壓為4.1V，另一個(gè)為4.2V，則表示不平衡。簡(jiǎn)而言之，聚合物軟包鋰電池中的不

2022-04-19

鋰電池是硅基負(fù)極材料好還是碳負(fù)極材料好？

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2022-11-03

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鋰充電電池已經(jīng)得到了廣泛使用。磷酸鐵鋰電池因有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使用也多起來(lái)了。磷酸鐵鋰電池的充電器與普通鋰電池是不同的。鋰電池的高終止充電電壓是4.2伏;磷酸鐵鋰電池是3.65伏（網(wǎng)上有的說(shuō)，高不能高于3.8伏），現(xiàn)在的問(wèn)題是：能否利用手機(jī)的充電器

2022-01-21

聚合物軟包鋰電池常見(jiàn)故障及處理方法

一、當(dāng)聚合物軟包鋰電池?zé)o法充電時(shí)是什么原因？1）檢查電池是否為零電壓、高內(nèi)阻電池；2）檢查保護(hù)電路的連接是否異常；3）檢查電池在充電狀態(tài)下是否有異常，如無(wú)充電電壓/電流輸出；4）環(huán)境溫度是否過(guò)高導(dǎo)致充電效率低（佳溫度不應(yīng)超過(guò)40℃）。處理方法：1）