電動汽車用36V磷酸鐵鋰電池規格型（xíng）號

金屬鋰是鋰電池負極（jí）材料的最優選擇，它具有超高的比容量(3860mAh/g)和最低的電化學電勢，有（yǒu）望滿足未來純（chún）電動汽車對高容量的要求。

然而，金（jīn）屬鋰負極在實際應用中還存在著（zhe）兩個最重要的問題：首先，易產生枝晶，引起電池內部短路，導致嚴重的安（ān）全問題；其次，循環過程中低（dī）的庫侖效率和鋰負極逐漸增（zēng）長的超電勢導致較差的（de）容（róng）量保持率。雖然早期鋰電（diàn）池發展過程中，較差的庫侖（lún）效率（lǜ）通過過量的鋰得到部分的補償，但鋰枝晶的生長引起了電池損壞、著火（huǒ）等其它嚴（yán）重（chóng）問題。

本文對金屬鋰負（fù）極通過SEI膜進（jìn）行改性的研究進展作了綜述，介紹了固體電解質膜的（de）形成機理、成膜條（tiáo）件以及SEI膜改性的幾（jǐ）種方法，對未來金屬（shǔ）鋰負（fù）極表麵SEI膜改性的發展趨勢（shì）進行了展望。

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1 SEI 膜的形（xíng）成機理

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當今鋰（lǐ）電池（chí）電解液的（de）主（zhǔ）要成分為有機溶劑和（hé）鋰鹽，金屬鋰幾乎在（zài）所有的有機溶劑中熱力學性質（zhì）都是不穩定的。有機溶劑的還原電（diàn）位通常約為0.5~1.0V，所以當有電（diàn）流通過（guò）時，鋰在有機溶劑中會迅速與電（diàn）解液發生反（fǎn）應。反應產物中某些鋰離子、陰離子、溶劑分子沉積在鋰負極表麵（miàn），形成 一層不溶固體電解質界麵膜，這層薄膜就被（bèi）稱為SEI膜。

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SEI膜厚度大約為20nm，包含多種無機和有機成（chéng）分。鋰（lǐ）負極在不同的電解液中形成的表麵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，外層主要由有機組分構成，同時含有無機組分和有機組分的這種結構對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

之前科研者們（men）對成膜溫度已做了大量的探索工作，Ishiikawa等（děng）研究表明在-20℃形成的SEI膜（mó）表麵（miàn）形態較致密且具（jù）有較低的阻抗，鋰沉積表麵較光（guāng）滑。在高溫情況下SEI膜成分不穩定。在鋰（lǐ）電池中，初始低溫循環預（yù）處理可提高電池在常溫中工作的循環（huán）性（xìng）能。但隨著研究的深入，出現了相反的觀點，Andersson等探索得出在較高溫下生成的SEI膜（mó）分解後（hòu）再生成會具有更強的穩定性（xìng）。目前商用鋰離子（zǐ）電池大部分都是在30~60℃預（yù）處理形成穩（wěn）定SEI膜。

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2.2 電流密度

在鋰沉積過程中，集流體（tǐ）表麵沉積鋰的電化學（xué）反應需要額外的電（diàn）子，同時SEI膜的形態和結構也取決於電流密度的大小。Dolle等研究發現，在1mol/L LiPF6/EC+DMC(質量比1:1)電解液中，小電流密度（dù）放電情況下，鋰負極表麵SEI膜首先（xiān）生成Li2CO3成分，最後生成ROCO2Li；大電流密度下，SEI膜隻生成Li2CO3成（chéng）分。這些表明不同的電流密（mì）度（dù）對SEI膜的成分有（yǒu）很大的影響，進而會影響到鋰形態和循環（huán）性能。

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