SEI膜的組成

在有機(jī)電解液中，鋰電池的鋰電極表面SEI膜主要由電解液的組分包括有機(jī)溶劑、鋰鹽陰離子、添加劑以及可能含有的雜質(zhì)如H20、HF等在鋰電極表面還原的不溶產(chǎn)物，同時(shí)可能還含有鋰電極表面原始組分Li20、LioH和Li2C03與上述電解液組分的反應(yīng)生成的不溶產(chǎn)物。

總的來(lái)說(shuō)，在烷基碳酸酯基電解液中，鋰電極表面SEI膜主要由RO002Li組成，對(duì)環(huán)狀溶劑來(lái)說(shuō)，是烷基碳酸二鋰；對(duì)鏈狀溶劑來(lái)說(shuō)，主要是烷基碳酸單鋰。對(duì)EC-DMC基電解液而言，一些烷氧基鋰可能是CH3OLi也存在。在烷基碳酸酯-醚混合溶劑電解液中，鋰電極SuI膜的主要組分是烷基碳酸酯的還原產(chǎn)物-烷基碳酸鋰。但同時(shí)光譜學(xué)研究表明，即使在醚和烷基碳酸酯比率在1：1的情況下，醚也會(huì)被還原沉積到鋰電極表面上，成為SEI膜組成的一部分，因此SEI膜組分中也含有一定量的烷氧基鋰（ROLi）化合物，它們相對(duì)量的多少與溶劑的比率和所使用的特定溶劑有關(guān)。

在貯存過(guò)程中，這些膜老化過(guò)程將會(huì)使其組分發(fā)生變化。在純?nèi)軇┗騆iCl04、LiAsF6基電解液中，痕量的水將與碳負(fù)極表面組分ROQO2Li反應(yīng)，生成更加穩(wěn)定的Li2C03。在LiBr4、LiPF6基電解液中，鋰鹽分解產(chǎn)生的HF，會(huì)和表面組分發(fā)生反應(yīng)，生成LiF，因此在LiCl04基電解液中，鋰電極的SEI 膜主要由R0002Li、Li2003、鹵化鋰和LiOH-Li20組成，而在LiFF6基電解液中，LiF是SEI膜的主要組分。除溶劑的還原反應(yīng)外，同時(shí)還存在鋰鹽的還原反應(yīng)，但它們?cè)阡囯姌O表面化學(xué)中的重要程度與溶劑的反應(yīng)活性有關(guān)，如在PC基電解液中，鋰鹽的還原反應(yīng)不如在C-DMC基電解液中那樣顯著。AsF6-被還原為L(zhǎng)iF、LixAsFy等；PF6-被還原為L(zhǎng)iF、LixPFy等；N（S02CF3）2-

被還原為L(zhǎng)iF、鋰的氮化物以及鋰的硫化物如Li2S、Li2S204、Li2s03等。