Beschreiben Sie kurz den SEI-Film einer Lithium-Ionen-Batterie

Während der ersten Entladung der Batterie aus der Lithiumionenbatterie reagiert das Elektrodenmaterial mit dem Elektrolyten an der Fest-Flüssigphasen-Grenzfläche, um eine Passivierungsschicht zu bilden, die die Oberfläche des Elektrodenmaterials bedeckt. Die Passivierungsschicht ist eine Grenzflächenschicht, die durch einen Festelektrolyten gekennzeichnet ist, der ein ausgezeichneter Leiter von Lithiumionen ist, und Lithiumionen können frei eingebettet und durch die Passivierungsschicht extrahiert werden, so dass der Passivierungsfilm als "Festelektrolytgrenzfläche" (SEI-Film) bezeichnet wird ).

Der Einfluss der SEI-Filmleistung

1. Die Bildung des SEI-Films verbraucht einen Teil des Lithiumions, die erstmalig irreversible Kapazitätserhöhung durch Entladung und Entladung verringert die Lade- und Entladungseffizienz von Elektrodenmaterialien.

2. Der SEI-Film mit einem in organischer Elektrolytlösung unlöslichen organischen Lösungsmittel kann stabil sein, und Lösungsmittelmoleküle können die Passivierungsmembran nicht passieren, was wirksam verhindern kann, dass die Lösungsmittelmoleküle eingebettet wurden, vermieden werden, indem Lösungsmittelmoleküle in die Beschädigung des Elektrodenmaterials eingebettet wurden und somit Verbessern Sie die Zyklusleistung und Lebensdauer der Elektrode erheblich.

Die SEI-Filmbildung und der Kapazitätsunterschied bei unerwünschten Ereignissen

1. Nach mehrfachem Laden und Entladen neigt die Oberfläche der negativen Graphitelektrode dazu, eine Schicht aus SEI-Film zu bilden, was die Wechselwirkung zwischen dem Elektrolyten und der negativen Graphitelektrode verhindert. Wenn jedoch die Temperatur steigt, unterliegt der SEI-Film einer Zersetzungsreaktion, die eine irreversible Reaktion zwischen dem Elektrolyten und der Oberfläche der negativen Elektrode verursacht, was zu einer irreversiblen Kapazitätsbildung und Wärmeerzeugung führt, was die Temperatur weiter erhöht.

2. Die Temperatur, das Lösungsmittel und der Elektrolyt reagieren und geben Wärme ab.

Der Einfluss der Umgebungstemperatur auf den SEI-Film

Die Verwendungs- und Lagertemperatur hat einen großen Einfluss auf den SEI-Film, was sich auf die Batterielebensdauer auswirkt. Die Stabilität des SEI-Films bei hohen Temperaturen wird nicht nur von der Temperatur, sondern auch vom Ladezustand der Batterie beeinflusst. Eine hohe Temperatur von mehr als 45 Grad im 100% SOC-Zustand zerstört die Gleichmäßigkeit des SEI-Films, was zu einer Erhöhung der Elektrodenimpedanz und einer Verringerung der Zyklusleistung führt. Wenn die Batterie bei 70 Grad bei SOC9% gelagert wurde, verschwand der SEI-Film auf der negativen Elektrodenoberfläche.

Der Einfluss der Spannung auf den SEI-Film

Graphitanodensystem, die Bildung des SEI-Films hängt von der Batteriespannung ab. Als die Batteriespannung 3,0 V betrug, begann sich der SEI-Film bis 3,8 V zu bilden, wobei diese Stufe hauptsächlich Li2CO3 erzeugte. Es wird auch eine kleine Menge LiF und CH3OCO2Li erzeugt, die schließlich bei 4,2 V angekommen sind, ist hauptsächlich eine Salzelektrolytzersetzung. Also die äußersten Schichten von SEI-Verbindungen hauptsächlich für LiF.

Die Impedanz des SEI-Films ist auch unter verschiedenen Ladezuständen unterschiedlich. Die Impedanz des SEI-Films bei voller Ladung der negativen Elektrode ist höher als der Entladungszustand, der durch die Änderung des Volumens der negativen Elektrode während des Einführens und Delithiierens von Lithium verursacht wird.

Wenn die Batterie überladen ist, hat überschüssiges Li + kein negatives Elektrodenmaterial zum Einbetten, und ein Teil von Li + wird auf der Oberfläche der negativen Elektrode zu Metalllithium reduziert, was einen Kurzschluss verursachen und irreversible Änderungen in der Struktur des Positivs verursachen kann aktives Material und Zersetzung des Elektrolyten. Es wird eine große Menge Gas erzeugt und eine große Menge Wärme freigesetzt, so dass die Batterietemperatur und der Innendruck erhöht werden und versteckte Gefahren wie Explosion und Verbrennung bestehen. Wenn die Batterie überentladen ist, wird Li + im SEI-Film auf der Oberfläche der negativen Elektrode vollständig entfernt und der SEI-Film wird gebrochen. Wenn der akku wieder aufgeladen und wieder entladen wird, kann sich die Stabilität und Kompaktheit des neu geformten SEI-Films verschlechtern, und die Menge an Li + muss groß sein, wodurch eine Verringerung der Entladekapazität und der Lade- und Entladeeffizienz verursacht wird.

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