干货 | 浅谈SEI膜知识

SEI膜定义

在锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层(passivating film)。这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，是电子绝缘体却是锂离子的优良导体，锂离子可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”(solid electrolyte interface)，简称SEI膜。

化成条件对SEI膜影响

低电流密度以及低温有利于形成良好的SEI 膜。这是因为SEI 膜的形成包括晶核形成以及生长两个过程。电流密度大, 晶核形成速度快, 导致SEI 膜结构疏松, 且在负极表面附着不牢。而低电流密度下形成的SEI 膜致密。但是由于大电流密度下形成的SEI 膜结构疏松, 允许更多的电解液浸润, 从而使得该条件下形成的SEI 膜的离子导电率大于在低电流密度下形成的SEI 膜。此外, SEI 膜的形成伴随两个过程: SEI膜的生长与溶解。高温下已经形成的SEI膜的溶解速度加快, 而其生成速度对温度却不敏感, 因而导致高温下生成的SEI 膜不致密。化成时形成良好SEI 膜的最适宜温度为20～35 ℃, 最好为35 ℃。