Selama pembentukan film SEI, berbagai reaksi reduksi dilakukan oleh pelarut elektrolit, garam litium, aditif, dan jejak kotoran udara. Rangkaian reaksi ini tidak hanya dipengaruhi oleh sifat-sifat yang melekat pada zat seperti potensial reduksi, energi aktivasi reduksi, dan rapat arus tukar, tetapi juga oleh faktor lain seperti suhu, konsentrasi garam elektrolit, dan arus reduksi. Efek gabungan dari faktor-faktor ini memperumit proses pembentukan film SEI, dan mekanisme pembentukannya sulit dipahami dengan jelas.

Secara umum diyakini bahwa pembentukan film SEI dibagi menjadi dua proses: pertama, elektroda negatif baterai terpolarisasi, dan komponen larutan elektrolit organik mengalami dekomposisi reduktif untuk membentuk produk kimia baru; kemudian, produk yang baru dihasilkan diendapkan pada permukaan elektroda negatif untuk membentuk film SEI. Dalam studi mekanisme pembentukan film SEI, hal-hal kontroversial terutama berfokus pada proses reaksi reduksi, terutama proses reaksi reduksi molekul pelarut elektrolit. Proses reaksi reduksi ini adalah proses transfer elektron ke garam dan pelarut dalam larutan elektrolit yang diperoleh sesuai dengan polarisasi anoda baterai, simulasi termodinamika, ukuran partikel ion, dll.

Ada tiga kemungkinan untuk proses ini:

satu adalah bahwa individu secara langsung dimasukkan ke dalam lapisan grafit elektroda negatif selama reaksi reduksi untuk menyelesaikan interkalasi; yang lainnya adalah bahwa reaksi reduksi molekul pelarut adalah reaksi satu elektron, menghasilkan produk antara —Anion radikal, yang selanjutnya didekomposisi dan digabungkan dengan ion litium untuk membentuk zat yang diendapkan, yang menjadi komponen film SEI, dan menurut asumsi, ketika ion litium dan molekul pelarut dimasukkan bersama, molekul pelarut mengalami reaksi reduksi dua elektron, melalui gaya lemah. Gaya van der Waals menggabungkan ion litium dan molekul pelarut untuk menginterkalasi lapisan grafit untuk membentuk produk antara - senyawa interkalasi grafit terner, yang kemudian direduksi untuk membentuk film SEI;

Struktur dan sifat film SEI

Film SEI adalah struktur lapisan tipis yang rapuh, dan film SEI yang terbentuk sepenuhnya memiliki konduktivitas ion lithium yang tinggi dan konduktivitas elektronik yang dapat diabaikan, fleksibilitas yang cukup, dan ketahanan yang memadai. Sifat isolasi elektronik dari film SEI mencegah reaksi reduksi lebih lanjut dari elektrolit pada permukaan elektroda negatif; sifat konduktivitas ionik memungkinkan ion litium berinterkalasi ke dalam elektroda negatif melalui film SEI; kekuatan dan fleksibilitas yang cukup dari film SEI dapat menghindari bahan elektroda negatif selama proses de-interkalasi ion lithium. Perubahan volume memecahkan membran SEI. Pada saat yang sama, terdapat gaya molekul yang cukup besar antara film SEI dan permukaan anoda, yang dapat menghindari reaksi polarisasi selanjutnya.

Karena ada banyak reaktan untuk pembentukan film SEI, komponen elektrolitnya tidak tetap, dan kondisi reaksinya juga berbeda, ada banyak jenis produk dalam reaksi reduksi. Komposisi film SEI yang diukur oleh kelompok penelitian yang berbeda berbeda, tetapi secara keseluruhan Ada beberapa hukum umum, seperti: ketika ada garam fluorida seperti LiAsF6, LiPF6, LiBF4 dalam elektrolit, garam fluorida akan mengendap dalam bentuk dari LiF atau LixPFy setelah reaksi reduksi ; garam karbonat dan litium dalam elektrolit Reaksi diendapkan dalam bentuk Li2CO3, ROCO2Li atau senyawa organik lainnya; setelah reaksi reduksi dua elektron etilen karbonat dalam elektrolit, ( CH2OCO2Li ) 2 akan mengendap pada film SEI;

Jika Anda memiliki persyaratan atau pertanyaan apa pun mengenai solusi baterai Lithium untuk aplikasi Anda, jangan ragu untuk berkomunikasi dengan tim kami yang berdedikasi kapan saja di marketing@everexceed.com .