阻止炭负极的钝化(SEI膜的形成)消耗锂离子电池中有限的锂离子

来源:钜大LARGE    2011-06-01 10:39:00    点击量:0

炭负极的钝化(SEI膜的形成)消耗了锂离子电池中有限的锂离子,例如,天然石墨电极在许多电解液中的首次充放电过程中,不可逆容量损失高达50%以上:石油焦等其它碳材料也达25%左右),致使电池中大量的锂离子变成锂盐沉淀在炭电极表面,失去了储能性质,电池的质量比能量和体积比能量下降,这就需要使用更多的含锂正极材料来补偿初次充电过程中的锂消耗;同时,电极/电解液界面膜的形成增加了电极/电解液界面的电阻,给电池造成了一定的电压滞后。但优良的SEI膜具有有机溶剂不溶性,允许Li+比较自由地进出电极而溶剂分子却无法穿越,从而阻止了溶剂分子嵌入石墨层间对电极的破坏,大大提高了电极循环寿命。因此,如何优化电极的结构和界面状况,选择适当的电解液组分,确保在电极/电解液相界面形成优良的、稳定的、Li+可导的SEI膜,是实现炭负极/电解液相容性的关键,这种机制称SEI膜机制。