Podczas tworzenia filmu SEI różne reakcje redukcji są przeprowadzane przez rozpuszczalnik elektrolityczny, sól litu, dodatki i śladowe zanieczyszczenia powietrza. Na tę serię reakcji mają wpływ nie tylko naturalne właściwości substancji, takie jak potencjał redukcyjny, energia aktywacji redukcji i gęstość prądu wymiany, ale także inne czynniki, takie jak temperatura, stężenie soli elektrolitu i prąd redukcji. Połączony wpływ tych czynników komplikuje proces tworzenia filmów SEI, a mechanizm powstawania jest trudny do jasnego zrozumienia.

Powszechnie uważa się, że tworzenie filmu SEI dzieli się na dwa procesy: po pierwsze, ujemna elektroda akumulatora jest spolaryzowana, a składniki roztworu elektrolitu organicznego ulegają rozkładowi redukującemu, tworząc nowe produkty chemiczne; następnie nowo wytworzone produkty są wytrącane na powierzchni elektrody ujemnej, tworząc film SEI. W badaniu mechanizmu powstawania filmu SEI kontrowersyjne punkty koncentrują się głównie na procesie reakcji redukcji, zwłaszcza na procesie reakcji redukcji cząsteczek rozpuszczalnika elektrolitu. Proces tych reakcji redukcji to proces przeniesienia elektronu do soli i rozpuszczalnika w roztworze elektrolitu otrzymany zgodnie z polaryzacją anody akumulatora, symulacją termodynamiczną, wielkością cząstek jonów itp.

Istnieją trzy możliwości tego procesu:

jednym jest to, że osobnik jest bezpośrednio wprowadzany do warstwy grafitu elektrody ujemnej podczas reakcji redukcji, aby zakończyć interkalację; druga polega na tym, że reakcja redukcji cząsteczki rozpuszczalnika jest reakcją jednoelektronową, w której powstaje produkt pośredni — anion rodnikowy, który jest dalej rozkładany i łączony z jonami litu w celu utworzenia wytrąconej substancji, która staje się składnikiem filmu SEI, i zgodnie z założeniem, gdy jony litu i cząsteczki rozpuszczalnika są razem wstawiane, cząsteczki rozpuszczalnika przechodzą dwuelektronową reakcję redukcji, poprzez słabą Siły van der Waalsa łączą jony litu i cząsteczki rozpuszczalnika, aby wspólnie interkalować warstwę grafitu, tworząc produkt pośredni - interkalacyjny związek grafitu trójskładnikowego, który jest następnie redukowany z wytworzeniem filmu SEI;

Struktura i właściwości folii SEI

Folia SEI jest kruchą strukturą cienkowarstwową, a w pełni uformowana folia SEI ma wysoką przewodność litowo-jonową i znikomą przewodność elektroniczną, wystarczającą elastyczność i wystarczającą wytrzymałość. Właściwość izolacji elektronicznej folii SEI zapobiega dalszej reakcji redukcji elektrolitu na powierzchni elektrody ujemnej; właściwość przewodnictwa jonowego umożliwia interkalację jonów litu do elektrody ujemnej przez folię SEI; wystarczająca wytrzymałość i elastyczność folii SEI pozwala uniknąć materiału elektrody ujemnej podczas procesu deinterkalacji jonów litu. Zmiana objętości rozrywa membranę SEI. Jednocześnie między folią SEI a powierzchnią anody występuje wystarczająco duża siła cząsteczkowa, co pozwala uniknąć dalszych dalszych reakcji polaryzacyjnych.

Ponieważ istnieje wiele reagentów do tworzenia filmu SEI, składniki elektrolitu nie są utrwalone, a warunki reakcji również są różne, w reakcji redukcji występuje wiele rodzajów produktów. Skład filmu SEI mierzony przez różne grupy badawcze jest różny, ale ogólnie istnieją pewne wspólne prawa, takie jak: gdy w elektrolicie znajdują się sole fluorkowe, takie jak LiAsF6, LiPF6, LiBF4, sól fluorkowa wytrąca się w postaci LiF lub LixPFy po reakcji redukcji; sole węglanowe i litowe w elektrolicie Reakcja wytrąca się w postaci Li2CO3, ROCO2Li lub innych związków organicznych; po dwuelektronowej reakcji redukcji węglanu etylenu w elektrolicie (CH2OCO2Li) 2 wytrąca się na warstwie SEI;

Jeśli masz jakiekolwiek wymagania lub jakiekolwiek pytania dotyczące rozwiązań dotyczących baterii litowych do swoich zastosowań, możesz w dowolnym momencie skontaktować się z naszym dedykowanym zespołem pod adresem marketing@everexceed.com .