1、SEI膜的形成： 在鋰電池首次循環時由于電解液和負極材料在固液相間層面上發生反應，所以會形成一層SEI膜。

2、作用如下： 第一，SEI膜對負極材料會產生保護作用，使材料結構不容易崩塌，增加電極材料的循環壽命。

3、 第二，SEI膜在產生過程中會消耗一部分鋰離子，而負極反應過程其實就是一個在碳的層間結構中鋰離子嵌入與脫出的一個過程。

【資料圖】

4、所以SEI膜的形成是會降低負極首次循環效率的。

5、 第三，SEI膜并不只是在負極表面會產出，在正極表面也會產生，只不過影響比較小，我這里就不再另做解釋了。

6、 另外，首次循環效率是負極材料一個很重要的性能指標，首次效率越高越好。

7、通過對負極材料包覆、球化、表面改性等方式，可以大大增加首次循環效率和循環壽命。

8、 負極SEI膜 負極表面的SEI膜大致可以認為是電解液的有機溶劑被還原分解所得到的不溶性產物附著在電極表面的結果，不同的負極材料會有一定的差別，但大致認為是有：碳酸鋰，烷基酯鋰，氫氧化鋰等組成，當然也有鹽的分解產物，另外還有一些聚合物等。

9、 一般認為對于金屬鋰，負極在首次嵌鋰時形成SEI膜，形成電壓為1.5V開始（相對于金屬鋰），在0.8V附近大量形成，到0.2V左右基本完成。

10、 另外研究表明，首次嵌鋰時為SEI膜形成的主要步驟，后序5周內都有SEI膜的形成過程，但量很少。

11、此外SEI膜并非一成不變，在充放電過程中會有少許的變化，主要是部分有機物會發生可逆的變化。

12、此外不同的電流密度，不同的電極表面所形成的SEI膜的組成少有差別。

13、 正極SEI膜 正極表面的SEI膜少，以前關注很少，目前好像關注度在上升。

14、有一種觀點認為是電解液的氧化產物沉積的結果，另一種觀點是由于負極表面的SEI膜部分溶解后在正極表面沉積的結果。

15、相對來說，電解液在正極表面氧化沉積的證據不多，當然也不排除是由于量少而目前的儀器精度無法達到的情況。

16、 影響SEI膜的因素： 負極材料的影響:材料的石墨化程度和結構有序性不同，所構成的SEI膜的各種性質也不同，即使對同一種碳材料，微粒的表面不同區域（基礎面和邊緣面）,所形成的SEI膜也有很大的差異。

17、研究結果表明，熱解碳形成的SEI層較厚，而高定向熱解石墨（HOPG）上形成的SEI膜較薄。

18、負極SEI膜的熱穩定性是由碳電極的類型決定的。

19、 電解質的影響： 溶劑的影響： 溫度的影響：一般認為，高溫條件會使SEI膜的穩定性下降和電極循環性能變差，這是因為高溫時SEI膜的溶解和溶劑分子的共嵌入加劇，而低溫條件下SEI膜趨于穩定。

20、研究表明，在-20℃時生成SEI膜循環性能最好，這是因為低溫時形成的SEI膜致密，穩定，并且阻抗較低。

21、 電流密度的影響：電流密度對膜的厚度影響不大，卻使得膜的組成截然不同。

本文到此分享完畢，希望對大家有所幫助。

標簽：