SEI膜究竟如何影响锂电池性能
sei概述
锂离子电池在首次充放电时，电解液中少量极性非质子溶剂在得到部分电子后发生还原反应，与锂离子结合反应生成一种厚度约100-120nm的界面膜，这个膜就是sei。sei通常形成于电极材料与电解液之间的固液相界面。
当锂离子电池开始充放电时锂离子从正极活物质中脱出，进入电解液穿透隔膜再进入电解液，最后再嵌入负极碳材料的层状空隙中，锂离子完成一个完整的脱嵌行为。此时，电子从正极沿外端回路出来，进入负极碳材料中。
电子、电解液中溶剂及锂离子间发生氧化还原反应，溶剂分子接收电子后与锂离子结合形成sei并生成h2、co、ch2=ch2等气体。随着sei厚度增大，直到电子无法穿透，则形成了钝化层，抑制了氧化还原反应的继续。
sei的成分是什么？
sei厚度约100-120nm，其成分随电解液成分的不同而不同，一般由li2o、lif、licl、li2co3、lico2-r、醇盐和非导电聚合物组成，是多层结构，靠近电解液的一面是多孔的，靠近电极的一面是致密的。
sei对锂电池的影响？ sei的作用要从其本身的特征来进行分析，其特点是：①sei是电极材料与电解液中间的一个界面层，将两者分隔开来。②具有固体电解质的特征；③li+可以顺利通过（锂离子优良导体），而电子却无法通过。
sei对碳负极锂离子电池的性能有着重要的影响。
第一、sei于首次充放电间完成，形成伴随部分锂离子的消耗，锂离子被消耗造成的就是电池不可逆容量的增加，就降低了电极材料的充放电效率。
第二、sei膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在。部分电解液中有pc存在，pc容易共嵌入负极材料对电极材料造成破坏，而如果能在电解液中添加合适的外加剂促使sei形成，则能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。
第三、sei允许锂离子通过而禁止电子通过，一方面保证了摇椅式充放电循环的持续，另一方面阻碍了锂离子的进一步消耗，提高了电池的使用寿命。
sei的形成受哪些因素的影响这里
sei的形成主要受电解液成（li盐、溶剂、外加剂等）、化成（首次充放电）电流大小、温度等因素的影响。
一、电解液成分的影响。li盐、溶剂成分的不同，导致sei成分各异，其产物的稳定性也就不同。
二、化成电流的影响。化成充电电流较大时，高电位无机成分先形成，其次发生锂离子的插入，最后才是有机成分的形成。化成电流较小时，sei膜的有机成分则很快开始形成。
三、锂离子电池在-20℃下化成形成的sei致密性很好且具有较低的阻抗，非常有利于电池的使用寿命。过高的温度会降低sei的稳定性，影响电池循环寿命。
此外，sei的厚度还受负极材料种类的影响。
sei在锂电池热失控下的反应 sei由两层物质构成，内层主要成分是li2co3，而其外层主要成分是烷基碳酸锂如(ch2ocoli)2等。当电池内部温度为80-120℃时，外层逐渐发生分解，放出热量生成气体，反应方程式如下。
在sei热解反应中，其反应温度和放热量与锂盐种类、溶剂组成、负极活物质及电池循环次数有关。
(ch2ocoli)2→ li2co3+ch2=ch2+1/2o2+co2
li+ (ch2ocoli)2→ 2li2co3+ch2=ch2
正极有没有sei呢？
最新研究表明，在正极电极材料与电解液的固液界面上也有膜形成，膜的厚度比负极sei膜要薄很多，约为1-2个纳米。由于正极材料电势较高，有机电解液的还原产物很不稳定，而无机产物如lif则能够稳定存在，成为正极sei膜的主要成分。
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电子、电解液中溶剂及锂离子间发生氧化还原反应，溶剂分子接收电子后与锂离子结合形成sei并生成h2、co、ch2=ch2等气体。随着sei厚度增大，直到电子无法穿透，则形成了钝化层，抑制了氧化还原反应的继续。
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第二、sei膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在。部分电解液中有pc存在，pc容易共嵌入负极材料对电极材料造成破坏，而如果能在电解液中添加合适的外加剂促使sei形成，则能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。
第三、sei允许锂离子通过而禁止电子通过，一方面保证了摇椅式充放电循环的持续，另一方面阻碍了锂离子的进一步消耗，提高了电池的使用寿命。
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sei的形成主要受电解液成（li盐、溶剂、外加剂等）、化成（首次充放电）电流大小、温度等因素的影响。
一、电解液成分的影响。li盐、溶剂成分的不同，导致sei成分各异，其产物的稳定性也就不同。
二、化成电流的影响。化成充电电流较大时，高电位无机成分先形成，其次发生锂离子的插入，最后才是有机成分的形成。化成电流较小时，sei膜的有机成分则很快开始形成。
三、锂离子电池在-20℃下化成形成的sei致密性很好且具有较低的阻抗，非常有利于电池的使用寿命。过高的温度会降低sei的稳定性，影响电池循环寿命。
此外，sei的厚度还受负极材料种类的影响。
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在sei热解反应中，其反应温度和放热量与锂盐种类、溶剂组成、负极活物质及电池循环次数有关。
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li+ (ch2ocoli)2→ 2li2co3+ch2=ch2
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