炭负极界面SEI膜化学组成与形成SEI膜的反应

来源:钜大LARGE    2011-06-01 11:09:00    点击量:0

深入研究炭负极/电解液相界面SEI膜的化学组成可有效地推测SEI膜形成反应及其机理。Fong报道了石墨电极在PC+EC的电解液中首次充电过程的界面还原产物为乙烯、丙烯和Li2COa,但未查明电解液还原反应的机理和证实其它一些重要的界面还原产物的存在;Shu~ZJ证实了PC基、EC基电解液在炭负极界面还原过程中,由单电子自由基终止反应形成的烷氧基碳酸锂(ROCOzLi)的存在;MatumuraDz3则进一步证实了ROCOzU的不稳定性。SEI膜组分形成的详细动力学机理目前还不十分清楚,电子自旋共振(ESR)研究表明[s],溶剂分子的还原反应一般是溶剂化Li+的溶剂分子在炭负极表面结合电子成为阴离子自由基,继而发生溶剂分子的分解、重组或诱发溶剂分子间的自由基聚合反应,在炭负电极/电解液相界面上形成多种溶剂不溶性产物。这种溶剂还原反应是锂离子电池炭负极界面上形成SEI膜的主要原因。根据每个溶剂分子在还原过程中获得电子数目的不同,电化学还原反应又分为单电子还原机理和双电子还原机理。下面以EC分子的界面电化学还原反应为例说明SEI膜的形成过程。