温度及电流密度对SEI膜稳定性的影响

来源:钜大LARGE    2011-06-02 15:36:00    点击量:0

一般认为,高温条件会使SEI膜的稳定性下降和电极循环性能变差,这是因第3章有机液体电解质与电极材料的相容性为高温时SEI膜的溶解和溶剂分子的共嵌入加剧,而低温条件下SEI膜趋于稳定。这是因为低温条件下形成的SEI膜致密、稳定,并且阻抗较低。虽然如此,低温下形成的SEI膜遇到高温环境时容易分解,Andersson认为在高温条件下,SEI膜的稳定性差,不时会遭到破坏,需要不断进行结构重整。膜的溶解与重新沉积使新的膜具有多子的结构,结构也不完整,但对深层SEI膜组分具有保护作用。目前在锂离子电池制造商普遍采用的电池化成后在30~50℃之间保温老化,以改善电池的储存性能,就是基于在较高温度下SEI膜的结构重整。
由于各种离子的扩散速度不同和离子迁移数不同,炭负极表面的电解液组分的还原反应实际上是多种反应的竞争,所以在不同的电流密度下进行电化学反应的主体形式不同,膜的组成也不同。研究表明[343,电流密度对膜的厚度影响不大,但可以显著改变膜的组成。电流密度较小时,电极表面首先生成Li2COa,ROC02Li在电极电位低于o.2V(rs.Li/Li+)才开始形成;电流密度很大时,在最初的循环过程中形成的SEI膜中只含有Li2COa,没有ROCOz山,由于Li2C03的Li传导性比ROC02Li好,此时形成的SEI膜电阻较小。