聲呐設備用36V鈷酸鋰（lǐ）電池壽命性能

金屬鋰是鋰電池負極材料的（de）最（zuì）優選擇（zé），它具有超高的比容量(3860mAh/g)和最低的電化學電勢，有望滿足未來（lái）純電（diàn）動汽車對高容量的要求。

然而，金屬鋰負極在實際應用（yòng）中還存在著兩個最重要（yào）的（de）問題（tí）：首先，易產生枝晶，引起電池內部短路，導致嚴（yán）重的安全問題；其次，循環過程（chéng）中低的庫侖（lún）效（xiào）率和鋰負（fù）極逐漸增長的超電勢導致較差的容量保持率。雖然早期鋰電池發展過程中，較差的庫侖效（xiào）率通（tōng）過過量的鋰得到部分的（de）補償，但鋰枝晶的生長引起了電池損壞、著火等其它嚴重問題（tí）。

本文對金屬鋰負極通過SEI膜進行（háng）改性的研究（jiū）進展作了（le）綜（zōng）述，介紹了固體電解質膜的形成機理、成膜條件以及SEI膜改（gǎi）性的幾種方法，對未來金（jīn）屬鋰負極表麵SEI膜改（gǎi）性的發展趨勢進行了展（zhǎn）望。

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1 SEI 膜的形成機理（lǐ）

邦力威鋁殼鋰電池的（de）低溫性能（néng）比鉛酸蓄電池要差

當今鋰電池電解液的主要成分為有機溶（róng）劑和鋰鹽，金屬鋰幾乎在（zài）所有的有機溶劑中熱力學性質都是不穩定的。有機溶劑的還原電位通常約為（wéi）0.5~1.0V，所以當有電流通（tōng）過時，鋰在有機溶（róng）劑中會迅速與電解液發生（shēng）反應。反應產物中某些鋰（lǐ）離子（zǐ）、陰離子、溶劑分子（zǐ）沉積在鋰負極表麵（miàn），形成 一層不溶固體電解質界麵膜，這層薄膜就被稱為SEI膜。

邦力威（wēi）電動汽車用（yòng）鋰電池對能力密度的要求越（yuè）來越（yuè）高

SEI膜厚度大約（yuē）為20nm，包含多種無機和（hé）有機成分。鋰負極在不同的電（diàn）解液中形成的表麵SEI膜的組分也不同。Zheng等研究得到SEI膜裏層主要由無機組分構成，外層主（zhǔ）要由有機組分構成，同時含有（yǒu）無機組分和有機組分的這種結構對（duì）預防鋰負極被電解液腐蝕會更加有效。

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2 SEI 膜的成膜條件

2.1 溫度

之（zhī）前科研者（zhě）們對成膜溫（wēn）度已做了大量的探索工作，Ishiikawa等研（yán）究表明在-20℃形成的SEI膜表麵形態較致密且具有較低（dī）的阻抗，鋰沉積表麵較光滑。在高溫情況下SEI膜成分不穩定。在鋰電（diàn）池中，初始低溫循（xún）環預處理可提高電池在常溫中工作（zuò）的（de）循環性能。但隨著研究的深入，出現了相反的觀點，Andersson等探索得出（chū）在較高溫下生（shēng）成的SEI膜分（fèn）解後再生成會具有更強的穩定性。目（mù）前商用（yòng）鋰離（lí）子電池大部分都是在30~60℃預處理形成穩定SEI膜。

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2.2 電流密（mì）度

在鋰沉積過程（chéng）中，集流體表麵（miàn）沉積（jī）鋰的電化學反應需要額外的電子，同時SEI膜（mó）的形態和結構也（yě）取決於電流密度（dù）的大小（xiǎo）。Dolle等研究發現（xiàn），在1mol/L LiPF6/EC+DMC(質（zhì）量比1:1)電（diàn）解液中，小電（diàn）流密（mì）度放電情況（kuàng）下，鋰負極表麵（miàn）SEI膜首先生（shēng）成Li2CO3成分，最後生成ROCO2Li；大電流密度下，SEI膜隻生成Li2CO3成分。這些表明不同的電流密度對SEI膜的成分有很大的影響，進而會影響到鋰形態和循環性（xìng）能。

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