女人自慰AV免费观看内涵网,日韩国产剧情在线观看网址,神马电影网特片网,最新一级电影欧美,在线观看亚洲欧美日韩,黄色视频在线播放免费观看,ABO涨奶期羡澄,第一导航fulione,美女主播操b

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫(xiě)文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

全面解析SEI膜形機(jī)理及化成工藝

鋰電聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng) ? 來(lái)源:鋰電聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng) ? 作者:鋰電聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng) ? 2021-03-18 16:02 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

鋰離子電池的生產(chǎn)工藝中,化成是極其重要的步驟,該步驟主要包括電芯完成注液后對(duì)電芯進(jìn)行首次充電過(guò)程,該過(guò)程將激活電池中的活性物質(zhì),使鋰離子電池活化;與此同時(shí),電解液溶劑和鋰鹽發(fā)生副反應(yīng),會(huì)在鋰離子電池的負(fù)極形成一層固體電解質(zhì)相界面(SEI)膜。

這層膜會(huì)阻止副反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生,進(jìn)而減少鋰離子電池中鋰含量的損失,因此其對(duì)鋰離子電池的初始容量損失、循環(huán)壽命、倍率性能及安全性等有著重要影響。 本文闡述了SEI膜的形成機(jī)理和化成工藝,總結(jié)化成工藝的三個(gè)因素對(duì)SEI膜的影響以及對(duì)鋰離子電池性能的影響;聚焦于容量較高但體積膨脹率較大的Si基負(fù)極材料,探討如何通過(guò)控制化成工藝的各個(gè)因素來(lái)尋找較優(yōu)的化成條件,進(jìn)而提升具有實(shí)用性的Si基負(fù)極材料的鋰離子電池的性能。

一、 SEI 膜介紹

1.1 SEI膜形成機(jī)理

SEI膜形成的過(guò)程中,電解液溶劑、鋰鹽、添加劑、微量空氣雜質(zhì)等會(huì)進(jìn)行各種各樣的還原反應(yīng)。這一系列反應(yīng)既受還原電勢(shì)、還原活化能、交換電流密度等物質(zhì)固有特性的影響,又受溫度、電解液鹽濃度以及還原電流等其他因素的影響。這些因素的綜合作用使SEI膜的形成過(guò)程變得復(fù)雜,形成機(jī)理難以清晰理解。

目前普遍認(rèn)為SEI膜的生成分兩個(gè)過(guò)程:首先,電池負(fù)極極化,有機(jī)電解液溶液組分發(fā)生還原分解,形成新的化學(xué)產(chǎn)物;接著,新生成的產(chǎn)物在負(fù)極表面經(jīng)過(guò)沉淀形成SEI膜。在SEI膜形成機(jī)理的研究中,爭(zhēng)議點(diǎn)主要集中于還原反應(yīng)的過(guò)程,尤其是電解液溶劑分子的還原反應(yīng)過(guò)程。這些還原反應(yīng)的過(guò)程是根據(jù)電池負(fù)極極化、熱力學(xué)仿真、離子粒徑等得到的電解液溶液中電子向鹽和溶劑轉(zhuǎn)移的過(guò)程。

這一過(guò)程存在三種可能性:

其一是,還原反應(yīng)過(guò)程中單獨(dú)的鋰離子直接嵌入負(fù)極石墨層,完成嵌入;

其二是根據(jù)Aurbach等的假設(shè),溶劑分子的還原反應(yīng)是一種單電子反應(yīng),生成一種中間產(chǎn)物——自由基陰離子,該陰離子經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分解與鋰離子結(jié)合生成沉淀物質(zhì),成為SEI膜組分,而根據(jù)Dey、Besenhard和Chung等的假設(shè),鋰離子和溶劑分子共嵌入時(shí),溶劑分子經(jīng)歷的是雙電子還原反應(yīng),通過(guò)微弱的范德華力使鋰離子和溶劑分子結(jié)合,共嵌入石墨層,形成中間產(chǎn)物——三元石墨插層化合物,該中間產(chǎn)物隨后被還原形成SEI膜;

其三是負(fù)極電子直接轉(zhuǎn)移到陰離子鹽,與鋰離子直接生成無(wú)機(jī)鹽沉淀。

1.2 SEI膜的結(jié)構(gòu)和性能

在實(shí)際的鋰離子電池化成過(guò)程中,由于其化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜、雜質(zhì)含量較多、電流分布不均勻等問(wèn)題,SEI膜的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。主流觀點(diǎn)認(rèn)為它是雙層結(jié)構(gòu):靠近電解液的一側(cè)多孔、疏松,大部分由有機(jī)化合物組成,且該層的空隙由電解液填充,這層結(jié)構(gòu)在后續(xù)循環(huán)過(guò)程中可能會(huì)經(jīng)歷進(jìn)一步還原,形態(tài)發(fā)生改變;靠近負(fù)極的一側(cè)主要由無(wú)機(jī)化合物組成,該層孔隙較少,結(jié)構(gòu)緊湊。

SEI膜是一層脆弱的薄層結(jié)構(gòu),完全形成的SEI膜具有較高的鋰離子電導(dǎo)率和可忽略的電子電導(dǎo)率、足夠的柔韌性并且足夠結(jié)實(shí)。SEI膜的電子隔絕特性阻止了負(fù)極表面電解液的進(jìn)一步還原反應(yīng);離子電導(dǎo)特性使得鋰離子可以通過(guò)SEI膜嵌入負(fù)極;SEI膜的足夠結(jié)實(shí)和柔韌可以避免在鋰離子脫嵌過(guò)程中負(fù)極材料產(chǎn)生的體積變化使SEI膜破裂。同時(shí),SEI膜和負(fù)極表面之間有足夠大的分子力,這可以避免后續(xù)的進(jìn)一步極化反應(yīng)。

由于生成SEI膜的反應(yīng)物眾多,且電解液組分不固定,反應(yīng)條件也各不相同,所以還原反應(yīng)的生成物種類(lèi)繁多,不同的研究組測(cè)得SEI膜的組分各不一樣,但是總體上存在一些相通的規(guī)律,比如:當(dāng)電解液中存在氟化鹽如LiAsF6、LiPF6、LiBF4時(shí),氟化鹽發(fā)生還原反應(yīng)后以LiF或LixPFy的形式沉淀;電解液中的碳酸鹽與鋰鹽發(fā)生反應(yīng)以Li2CO3、ROCO2Li或其他有機(jī)化合物的形式沉淀;電解液中碳酸乙烯酯發(fā)生雙電子還原反應(yīng)后會(huì)有(CH2OCO2Li)2 沉淀出現(xiàn)在SEI膜上;當(dāng)電解液中碳酸丙烯酯的含量較高時(shí),SEI膜的外層會(huì)出現(xiàn)ROCO2Li沉淀等等。

1.3 SEI膜表征

對(duì)SEI膜進(jìn)行表征,從中獲得其各項(xiàng)物理及化學(xué)性能是對(duì)SEI膜進(jìn)行進(jìn)一步分析的前提。然而,SEI膜極不穩(wěn)定,當(dāng)其置于空氣中時(shí),SEI膜的成分很容易與空氣中的CO2和H2O反應(yīng)生成Li2CO3、Li2O等無(wú)機(jī)鋰鹽。同時(shí),SEI中的鋰還會(huì)與 氧氣反應(yīng)生成各種強(qiáng)親核性的氧化物,進(jìn)而與有機(jī)物分子和半碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鹽和醇鹽。所以,對(duì)SEI膜進(jìn)行表征時(shí),應(yīng)該用專(zhuān)門(mén)的容器將樣品從充滿(mǎn)惰性氣體的手套箱中迅速轉(zhuǎn)移到分析儀器,避免化學(xué)污染和物理?yè)p壞。

隨著表征手段的不斷增多,SEI膜的表征方法也變得各式各樣。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、原子力顯微鏡 (AFM) 以及橢偏儀等可以獲得SEI膜的表面形態(tài)和特征的影像。傳統(tǒng)的電化學(xué)表征方法中,電化學(xué)交流阻抗頻譜(EIS)和循 環(huán)伏安(CV)法應(yīng)用較多,EIS通過(guò)建立等效電路模型,能夠提供擁有擴(kuò)散層、電解質(zhì)電阻、電極動(dòng)力學(xué)、雙層電容的復(fù)雜電化學(xué)系統(tǒng)的有用信息;CV則可以測(cè)量陽(yáng)極和陰極方向上的電流,有助于更好地了解SEI膜。由于SEI膜極薄,所以具有較高表面靈敏度和化學(xué)鑒定能力的X射線光電子光譜(XPS)和FTIP可以用來(lái)進(jìn)行表面分析,拉曼、X 射線衍射(XRD)等用來(lái) 識(shí)別SEI膜表面的物質(zhì)類(lèi)型。

1.4 電解液對(duì)SEI膜的影響

電解液是生成SEI膜的還原反應(yīng)反應(yīng)物的主要來(lái)源,其電解液溶劑和鋰鹽都會(huì)對(duì)SEI膜的成分產(chǎn)生影響。當(dāng)電解液的主要成分基本固定之后,只能通過(guò)其他途徑來(lái)提升SEI膜的性能。

研究人員發(fā)現(xiàn),SEI膜的形成,開(kāi)始于電子從陰極極化的電極傳遞到溶劑化的Li+,接著Li+絡(luò)合的溶劑分子與產(chǎn)生的溶劑分子自由基之間建立一種電荷交換的平衡,此過(guò)程中生成的可溶性還原化合物再次被氧化,電荷需要一個(gè)空的分子軌道從電極傳遞到與離子絡(luò)合的溶劑分子,當(dāng)這一空軌道具有比較高的能量時(shí),電荷只有在更負(fù)的電勢(shì)下才能夠傳遞, 即較高電勢(shì)下被還原的物質(zhì)是反應(yīng)活性最強(qiáng)的物質(zhì)。

所以,人們考慮在電解液中添加活性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)提升SEI膜的性能,即成膜添加劑,這些添加劑擁有的活性基團(tuán)具有較強(qiáng)的吸收電子的能力,能夠提高還原的電勢(shì),在鋰離子嵌入石墨負(fù)極之前進(jìn)行還原反應(yīng),形成鈍化膜,抑制電解質(zhì)再度分解,改善SEI膜的性能。

研究人員將成膜添加劑分為有機(jī)化合物添加劑和無(wú)機(jī)化合物添加劑。有機(jī)化合物添加劑是成膜添加劑的主要構(gòu)成部分,其中,不飽和碳化物碳酸亞乙酯(VC)具有的雙鍵結(jié)構(gòu)使其具有更低的能量,更容易被還原,亞硫酸丙烯酯(PS)、亞硫酸乙烯酯(ES)也能較好地提升鋰離子電池性能。含有鹵素的有機(jī)化合物添加劑對(duì)鋰離子電池性能的提升也有較大的幫助。在硅負(fù)極鋰離子電池中加入氟代碳酸乙烯酯(FEC),發(fā)現(xiàn)其能夠促進(jìn)LiF和聚碳酸酯類(lèi)化合物的形成,并減小硅表面SEI膜的阻抗,從而改善鋰離子電池的循環(huán)性能。

研究無(wú)機(jī)化合物添加劑時(shí),發(fā)現(xiàn)CO2、SO2、CS2、Sx2-、N2O等能夠跟電解液發(fā)生反應(yīng)生成Li2CO3、Li2S、Li2SO4和Li2O等,也能改善鋰離子電池的電化學(xué)性能,但是這些氣體化合物難溶解于有機(jī)溶劑,不利于生產(chǎn)實(shí)踐,所以選擇用無(wú)機(jī)鹽來(lái)代替,比如Li2CO3、K2CO3、NaClO4、AgPF6等。無(wú)機(jī)化合物添加劑跟有機(jī)化合物添加劑相比,不具可燃性,提高了鋰離子電池的安全性。

1.5 SEI膜對(duì)鋰離子電池性能的影響

經(jīng)過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn),SEI膜的性質(zhì)極大地影響著鋰離子電池的性能。化成過(guò)程中,形成SEI膜的量代表消耗的鋰離子電池中鋰的量,直接決定鋰離子電池的容量,因此在生成SEI膜的過(guò)程中,消耗的鋰量越少越好,即不可逆容量損失越小越好。

在鋰離子電池循環(huán)過(guò)程中,如果SEI膜的電子隔絕特性差,則電子會(huì)與電解液接觸,還原反應(yīng)會(huì)進(jìn)一步進(jìn)行,消耗電池中鋰的含量,使SEI膜不斷生成,造成鋰離子電池的循環(huán)壽命差。

SEI膜在循環(huán)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)脫落和增厚兩種現(xiàn)象,脫落時(shí)產(chǎn)生的SEI膜碎片進(jìn)入電解質(zhì),在電壓作用下發(fā)生電泳現(xiàn)象,尤其是在高倍率放電時(shí),產(chǎn)生的碎片會(huì)沉積在電極表面;同時(shí),鋰離子電池在高倍率循環(huán)過(guò)程中,負(fù)極的SEI膜會(huì)出現(xiàn)明顯增厚。這兩種現(xiàn)象使電極表面電阻增大,影響鋰離子的脫出,進(jìn)而影響鋰離子電池的倍率性能。

鋰離子電池快充過(guò)程中,鋰離子通過(guò)SEI膜的速度如果比鋰在負(fù)極的沉積速度慢,鋰枝晶會(huì)隨著充放電循環(huán)連續(xù)產(chǎn)生,這可能導(dǎo)致鋰離子電池短路,從而引起燃燒爆炸;同時(shí),SEI膜形成不完整或發(fā)生分解時(shí),嵌入負(fù)極的鋰會(huì)和電解液以及粘結(jié)劑反應(yīng)放熱,反應(yīng)熱隨著嵌鋰量的增加而增大,極大地影響電池的安全性。SEI膜對(duì)電池性能有著直接或間接的影響,形成滿(mǎn)足要求的SEI膜對(duì)提升電池性能有著極大的幫助。

二、化成工藝

2.1 化成工藝概述

鋰離子電池化成工藝中的充電方法有恒流、恒壓及智能充電。恒流充電的極化現(xiàn)象比較嚴(yán)重,而且其初始電流較低,充電末期電流較高,充電時(shí)間較長(zhǎng)、能量浪費(fèi)嚴(yán)重,還會(huì)降低電池壽命。恒壓充電時(shí),初始階段電流較大,電池的電動(dòng)勢(shì)會(huì)逐漸升高,直到充電電流逐漸降為零。較之前者,恒壓充電耗能小且充電時(shí)間短,充電性能更接近于最佳充電曲線;但是充電過(guò)程中電池端電壓的變化很難得到補(bǔ)償,而且充電電壓選 擇不當(dāng)會(huì)損壞電池。

智能充電是在充電過(guò)程中動(dòng)態(tài)地跟蹤電池可以接受的充電電流,充電電源能根據(jù)電池的狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整充電參數(shù),使充電電流始終維持在允許范圍內(nèi)以保護(hù)電池。但是在實(shí)際情況中很難動(dòng)態(tài)跟蹤電池可接受的充電電流。綜上所述,實(shí)際應(yīng)用中更多采用恒流恒壓充電方式,即開(kāi)始階段采用恒流充電,當(dāng)電池端電壓上升到一定數(shù)值后采用恒壓充電,直至電池充滿(mǎn)。

電池的放電方法比較單一,一般都是恒流放電,電壓會(huì)逐漸降低直至設(shè)定的電壓。由于SEI膜在充電階段就開(kāi)始生成,而且大部分SEI膜在首次充放電過(guò)程中生成,所以這一階段的參數(shù)控制對(duì)生成的SEI膜的性能起著決定性作用,其中最主要的三個(gè)參數(shù)分別為:充電電流、化成溫度、截止電壓。

2.2 化成電流密度對(duì)電池性能的影響

以石墨為負(fù)極活性物質(zhì)時(shí),形成SEI膜的反應(yīng)類(lèi)型分兩種:雙電子反應(yīng),即兩個(gè)電子同時(shí)參與才能發(fā)生反應(yīng),此時(shí)更容易生成無(wú)機(jī)鋰鹽組分;單電子反應(yīng),即只需一個(gè)電子參與即可發(fā)生的反應(yīng),此時(shí)更容易生成有機(jī)鋰鹽組分。

在SEI膜形成的初始階段,大量電子聚集于石墨顆粒表面,更容易與成膜添加劑、鋰離子發(fā)生雙電子反應(yīng),因此生成的SEI膜以無(wú)機(jī)鋰鹽為主;而成膜后期,電子需要穿越已經(jīng)形成的SEI膜后才能與成膜添加劑、鋰離子結(jié)合、反應(yīng),因此到達(dá)反應(yīng)點(diǎn)的電子數(shù)量減少,更容易發(fā)生單電子反應(yīng),進(jìn)而生成的SEI膜以有機(jī)鋰鹽為主。所以在不同的充電電流作用下,SEI膜的組分、結(jié)構(gòu)是不一樣的 。

利用EIS、原位FTIR、TEM表征0.312、1.248uA/cm2兩個(gè)不同電流密度下的半電池,分析發(fā)現(xiàn),常溫下化成電流密度從化學(xué)本質(zhì)上影響碳負(fù)極上SEI膜的形成:低電流密度時(shí),放電初期生成Li2CO3,放電末期生成的是烷基碳酸鋰鹽。

2.3 化成溫度對(duì)電池性能的影響

化成溫度一方面影響生成SEI膜的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及相應(yīng)的生成物;另一方面,當(dāng)溫度升高時(shí),SEI膜的部分組分會(huì)發(fā)生分解,造成SEI膜破裂,進(jìn)一步消耗鋰存量來(lái)生成新的SEI膜。

Lee等發(fā)現(xiàn),在SEI膜形成過(guò)程中,EC直接通過(guò)還原反應(yīng)產(chǎn)生ROCO2Li,隨后ROCO2Li轉(zhuǎn)化成Li2CO3,同時(shí)產(chǎn)生氣體。溫度越高,這一過(guò)程越劇烈,產(chǎn)生的氣體越多,進(jìn)而在SEI膜上形成的缺陷點(diǎn)越多,而且形成的SEI膜越厚。這為鋰離子和溶劑化的溶劑分子的共嵌入提供了更多途徑,因此石墨上SEI膜的鈍化進(jìn)一步加深,電池的不可逆容量損失加大。

Haruta等在不同溫度下利用線性?huà)呙韬脱h(huán)伏安法測(cè)試電池循環(huán)性能,發(fā)現(xiàn)60℃時(shí)首次循環(huán)后電池的面容量降低17%, 而25℃時(shí)降低了40%,而且在后續(xù)的循環(huán)過(guò)程中測(cè)得的面容量也是60℃時(shí)較高。由于60℃下SEI膜迅速形成,結(jié)構(gòu)平整均勻且成分主要為穩(wěn)定的Li2CO3,減少了石墨表面的損傷,所以提高了面容量。60℃下的預(yù)處理與25℃下的相比,減少了石墨的分解,石墨電極的容量提高了28%。

2.4 化成截止電壓對(duì)電池性能的影響

截止電壓一般是指電池在恒流充電時(shí)的截止電壓,一般為還原反應(yīng)完全進(jìn)行的電壓。聞人紅雁等發(fā)現(xiàn),隨著充電的進(jìn)行,電池內(nèi)部電壓會(huì)升高,同時(shí)伴隨著氣體產(chǎn)生,而一旦產(chǎn)氣速率高于注液孔的排氣速率,氣體就會(huì)在電池內(nèi)部的隔膜間聚集,導(dǎo)致隔膜與負(fù)極表面接觸不均勻,從而影響鋰離子在負(fù)極表面的嵌入過(guò)程,使得電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中鋰離子在負(fù)極表面分布不均勻,造成金屬鋰或鋰的化合物在負(fù)極表面沉積。

所以,適當(dāng)降低化成電壓可以提高電池的首次充放電效率,降低電池內(nèi)阻,改善電池循環(huán)性能。Kim 等人發(fā)現(xiàn),電壓越高,電解液越不穩(wěn)定,便會(huì)有更多的鋰供還原反應(yīng)使用,降低了鋰離子電池的鋰庫(kù)存。降低化成電壓還可以減少化成時(shí)間,在實(shí)際生產(chǎn)中節(jié)約電力成本、提高生產(chǎn)效率。

三、Si 基負(fù)極材料

3.1 Si基負(fù)極材料概述

Si的理論比容量高達(dá)4200mAh/g,比石墨的理論比容量高出10倍;Si的嵌鋰電位低,為0.37mV Li/Li+;而且Si是地球上含量第二多的元素,對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生破壞,生產(chǎn)納米硅的工藝成熟且成本較低,所以Si被研究人員視為未來(lái)代替石墨的主要負(fù)極材料。

然而在鋰的嵌入和脫出過(guò)程中,Si體積會(huì)產(chǎn)生脹縮,變化率可達(dá)到400%,這一過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力變化使得負(fù)極材料坍塌、電極結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、負(fù)極表面SEI膜不穩(wěn)定且不斷生成,從而使其電化學(xué)性能下降;此外,Si是半導(dǎo)體,其電導(dǎo)率較低,而且Si納米顆粒的脹縮還使得其逐漸脫離電子和粒子的傳輸網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步降低其導(dǎo)電性。這些都極大地限制了Si的電化學(xué)性能的發(fā)揮。如何限制Si的體積變化,同時(shí)較好地發(fā)揮Si的容量?jī)?yōu)勢(shì),是目前的主要研究方向。

3.2 Si基負(fù)極材料上SEI膜形成機(jī)理

同石墨負(fù)極材料一樣,Si基負(fù)極材料在化成過(guò)程中也會(huì)在其固液相界面處形成一層SEI膜,但是在鋰的嵌脫過(guò)程中,Si劇烈的體積變化使SEI膜發(fā)生破裂并且不斷生成,使得電池的循環(huán)性能較差、庫(kù)侖效率較低。所以,目前的研究集中在如何通過(guò)材料的復(fù)合來(lái)限制Si的體積變化,進(jìn)而發(fā)揮Si的容量?jī)?yōu)勢(shì)。

在眾多研究中,涉及最多的就是硅碳的復(fù)合,實(shí)際生產(chǎn)中,硅材料和碳材料的復(fù)合方式多種多樣,其中較理想的結(jié)構(gòu)是采用包覆型和嵌入型的硅碳復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)幫助構(gòu)建形成穩(wěn)定的SEI膜。比如包覆后形成的核殼結(jié)構(gòu)對(duì)Si的膨脹起到一 定的緩沖作用,使得SEI膜更加穩(wěn)定,同時(shí)還抑制了Si顆粒的團(tuán)聚。只有先解決了Si的體積膨脹問(wèn)題,能夠較好地發(fā)揮其容量特性,其后續(xù)作為電極材料的進(jìn)一步研究才有意義。

3.3 優(yōu)化化成工藝

當(dāng)Si作為負(fù)極材料容量得到較好的發(fā)揮時(shí),Si基材料應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中才會(huì)成為現(xiàn)實(shí),從電池生產(chǎn)工藝的角度來(lái)研究通過(guò)控制化成工藝參數(shù)從而影響形成的SEI膜的性質(zhì),進(jìn)而提升電池性能才具有實(shí)際意義。

在實(shí)驗(yàn)室制作半電池,利用AFM并結(jié)合常規(guī)表征方法和鋰離子電池性能測(cè)試方法,在單獨(dú)改變化成電流、化成溫度、截止電壓的情況下探索出較理想的形成SEI膜的單一變量參數(shù)范圍;然后在上述較優(yōu)單一變 量范圍內(nèi)組合兩個(gè)不同變量,探索出不同組合條件下形成較理想SEI膜的變量組合和參數(shù)范圍。

四、結(jié)論與展望

鋰離子電池的研究中,研究人員大多數(shù)集中在材料的研發(fā)與制備上,試圖從材料合成和改性等途徑提升電池性能,很少將注意力集中在同樣重要的電池生產(chǎn)工藝上。化成工藝是電池從裝配到應(yīng)用的至關(guān)重要的一道工藝,通過(guò)控制化成工藝中的電流、溫度、截止電壓,可以影響SEI膜的形成及其性質(zhì),進(jìn)而提升電池性能。

Si被視為一種最有潛力的負(fù)極材料,但如果無(wú)法解決其體積膨脹這一難題,那么距離Si基材料的商業(yè)化應(yīng)用仍有很長(zhǎng)的路要走。對(duì)于能夠較好發(fā)揮Si容量的Si-C復(fù)合材料來(lái)說(shuō),從控制工藝參數(shù)著手來(lái)提升電池性能顯得極為重要。通過(guò)在成品電池的生產(chǎn)過(guò)程中控制化成工藝的三個(gè)工藝參數(shù)來(lái)獲得性能優(yōu)良的SEI膜,在電池循環(huán)過(guò)程中盡量減少SEI膜的進(jìn)一步生成,降低電池中鋰總量的消耗,可以提升電池的庫(kù)侖效率、循環(huán)壽命及安全性能。

編輯:jq

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • CV
    CV
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    53

    瀏覽量

    17142
  • sei膜
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    23

    瀏覽量

    3705

原文標(biāo)題:SEI膜形機(jī)理及化成工藝最強(qiáng)解析

文章出處:【微信號(hào):Recycle-Li-Battery,微信公眾號(hào):鋰電聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    什么是晶圓貼

    是指將一片經(jīng)過(guò)減薄處理的晶圓(Wafer)固定在一層特殊的膠膜上,這層通常為藍(lán)色,業(yè)內(nèi)常稱(chēng)為“ 藍(lán) ”。貼的目的是為后續(xù)的晶圓切割(劃片)
    的頭像 發(fā)表于 06-03 18:20 ?337次閱讀
    什么是晶圓貼<b class='flag-5'>膜</b>

    電磁數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)軟件平臺(tái)全面解析

    電磁數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)軟件平臺(tái)全面解析
    的頭像 發(fā)表于 05-13 10:13 ?161次閱讀
    電磁數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)軟件平臺(tái)<b class='flag-5'>全面</b><b class='flag-5'>解析</b>

    電磁環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與分析平臺(tái)軟件全面解析

    電磁環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與分析平臺(tái)軟件全面解析
    的頭像 發(fā)表于 04-28 16:28 ?249次閱讀
    電磁環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與分析平臺(tái)軟件<b class='flag-5'>全面</b><b class='flag-5'>解析</b>

    電磁脈沖防護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)全面解析

    電磁脈沖防護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)全面解析
    的頭像 發(fā)表于 04-27 16:57 ?247次閱讀
    電磁脈沖防護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)<b class='flag-5'>全面</b><b class='flag-5'>解析</b>

    別再傻傻分不清!USB和TYPE-C的全面解析

    別再傻傻分不清!USB和TYPE-C的全面解析
    的頭像 發(fā)表于 04-26 15:51 ?4256次閱讀

    貼片電阻的厚與薄膜工藝之別

    在電子元件領(lǐng)域,貼片電阻憑借其小型化、高精度等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于各類(lèi)電子設(shè)備中。其中,厚工藝與薄膜工藝是制造貼片電阻的兩種主要技術(shù),二者在多個(gè)方面存在顯著差異。 從制造工藝來(lái)看,厚
    的頭像 發(fā)表于 04-07 15:08 ?368次閱讀
    貼片電阻的厚<b class='flag-5'>膜</b>與薄膜<b class='flag-5'>工藝</b>之別

    SEI實(shí)現(xiàn)BiSS-C從機(jī)協(xié)議,發(fā)送TIMEOUT期間CDM如何接收?

    SEI實(shí)現(xiàn)BiSS-C從機(jī)協(xié)議,發(fā)送TIMEOUT期間CDM如何接收?
    發(fā)表于 04-07 11:09

    HPM6E00的SEI使用討論

    雖然SEI的SDK覆蓋了大部分協(xié)議,但看寄存器描述的時(shí)候還是有個(gè)別配置不知道怎么用,比如SYNC_POINT,TXD_POINT這些POINT是根據(jù)什么來(lái)計(jì)算的
    發(fā)表于 03-19 14:53

    一文帶你全面了解陶瓷電路板厚工藝

    陶瓷電路板厚工藝是一種先進(jìn)的印刷電路板制造技術(shù),廣泛應(yīng)用于電子、通信、航空航天等領(lǐng)域。本文將詳細(xì)介紹陶瓷電路板厚工藝的原理、流程、優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用,帶您
    的頭像 發(fā)表于 03-17 16:30 ?566次閱讀

    防雷系統(tǒng)核心裝置——避雷針原理、工藝與應(yīng)用全解析

    。地凱科技將從技術(shù)原理、施工工藝、選型規(guī)范及行業(yè)應(yīng)用等維度,系統(tǒng)解析這一重要的防雷裝置。 一、避雷針工作原理與防護(hù)機(jī)制 雷電形成機(jī)理 雷電本質(zhì)上是云層與地面之間強(qiáng)大的靜電放電現(xiàn)象。當(dāng)積雨云電荷積累達(dá)到空氣擊穿閾值(約
    的頭像 發(fā)表于 02-10 10:02 ?834次閱讀
    防雷系統(tǒng)核心裝置——避雷針原理、<b class='flag-5'>工藝</b>與應(yīng)用全<b class='flag-5'>解析</b>

    國(guó)巨電容如何實(shí)現(xiàn)高性?xún)r(jià)比?從工藝到應(yīng)用的全面解析

    國(guó)巨電容之所以能夠?qū)崿F(xiàn)高性?xún)r(jià)比,主要得益于其在生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)到實(shí)際應(yīng)用的全面優(yōu)化與創(chuàng)新。以下是對(duì)國(guó)巨電容高性?xún)r(jià)比實(shí)現(xiàn)途徑的全面解析: 一、生產(chǎn)
    的頭像 發(fā)表于 02-08 16:03 ?471次閱讀
    國(guó)巨電容如何實(shí)現(xiàn)高性?xún)r(jià)比?從<b class='flag-5'>工藝</b>到應(yīng)用的<b class='flag-5'>全面</b><b class='flag-5'>解析</b>!

    PCB樹(shù)脂產(chǎn)品制造工藝過(guò)程

    PCB(印制電路板)使用樹(shù)脂產(chǎn)品的制造工藝具有獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),值得深入探討。樹(shù)脂是一種功能性材料,通常由聚酰亞胺(PI)、聚酯(PET)或其他合成樹(shù)脂制成,這些材料的優(yōu)良性能使得PCB在現(xiàn)代電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用。
    的頭像 發(fā)表于 10-30 16:01 ?1003次閱讀
    PCB樹(shù)脂<b class='flag-5'>膜</b>產(chǎn)品制造<b class='flag-5'>工藝</b>過(guò)程

    sio2層鍍膜如何解決

    SiO?層鍍膜過(guò)程中出現(xiàn)的裂問(wèn)題,可以通過(guò)多種方法來(lái)解決。以下是一些主要的解決策略: 1. 優(yōu)化鍍膜工藝 蒸發(fā)速度控制 :蒸發(fā)速度的設(shè)置對(duì)層厚度有直接的影響,進(jìn)而影響
    的頭像 發(fā)表于 09-27 10:08 ?1721次閱讀

    物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中3D打印工藝——SLA(立體光固化成型技術(shù))

    SLA 3D打印技術(shù)簡(jiǎn)介 SLA工藝簡(jiǎn)介 SLA是"Stereo lithography Appearance"的縮寫(xiě),即立體光固化成型法。用特定波長(zhǎng)與強(qiáng)度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點(diǎn)到線
    的頭像 發(fā)表于 09-23 15:59 ?1741次閱讀
    物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中3D打印<b class='flag-5'>工藝</b>——SLA(立體光固<b class='flag-5'>化成</b>型技術(shù))

    半導(dǎo)體掩版制造工藝及流程

    半導(dǎo)體掩版制造工藝及流程 掩版(Photomask)又稱(chēng)光罩,是液晶顯示器、半導(dǎo)體等制造過(guò)程中的圖形“底片”轉(zhuǎn)移用的高精密工具。光掩基版是制作微細(xì)光掩
    的頭像 發(fā)表于 08-19 13:20 ?2862次閱讀
    半導(dǎo)體掩<b class='flag-5'>膜</b>版制造<b class='flag-5'>工藝</b>及流程