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锂电池负极与电解液的反应

锂电池负极的碳材料在电池首次充放电过程中不可避免的要与电解液发生反应。在这个过程中对锂电池的影响:

锂电池负极与电解液的反应

1.破坏碳负极的结构,发生的反应将导致碳材料的结构发生变化

2.保护碳材料的表面,即在碳负极表面形成钝化膜或称之为SEI膜(solid electrolyte interface)

电解液对负极碳的三种不同的反应变化

锂电池负极与电解液的反应

还原反应的破坏与保护

溶剂化锂离子穿越电极/电解液相界面直接进入碳材料层间。嵌层的溶剂分子在更低的电位下还原分解生成锂盐沉淀在石墨层间,同时生成大量气体导致碳材料结构发生层离溶剂化的锂离子也在碳负极表面获得电子而发生还原分解反应,这样的过程同样有锂盐和气体生成,但是生成的锂盐电介质会沉积在碳负极表面形成钝化膜,阻止溶剂嵌入还原

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