溶剂对电极界面SEI膜的形成反应和SEI膜化学组成的影响

溶剂是电解液的主体成分，溶剂的许多性能参数与电解液的性能优劣密切相关，例如溶剂的黏度、介电常数、熔点、沸点、闪燃点以及氧化还原电位等均对电池的使用温度范围、锂盐的溶解度、电极电化学性能和电池安全性都有重要的影响。
作为电解液的主体成分，溶剂在很大程度上决定电极界面SEI膜的形成反应和膜组成，因为炭负极界面SEI膜中总是包含大量的溶剂还原产物。不同溶剂组分的电解液对炭负极性能的影响是显而易见的，例如，PC不能在石墨负极上形成优良的SEI膜，溶剂化锂离子可以嵌入石墨层间，并在石墨层间还原分解导致石墨的结构层离，为此，溶剂中尽量减少PC的用量。EC在炭负极表面的成膜性能好，商品锂离子电池常用EC基电解液。DEC在电极界面还原产物的烷基基团的体积大，在有机溶剂中的溶解度大，无法在电极表面沉积，难以有效地钝化电极界面。相比之下，DMC的电极界面还原产物在有机溶剂中的溶解度较小，可以沉积并钝化电极表面。另外，MPC(e＝2.8)<EMC(c＝2.9)<DMC(e＝3.1)，它们的极性越来越大，对SEI膜中主要成分(如CH3OC02Li)的溶解度也越来越大。所以，电极界面SEI膜的稳定性按MPC>EMC>DMC的顺序递减。
对于EC基电解液而言，共溶剂也影响SEI膜的化学组成。单独用EC作溶剂时，生成的SEI膜主要成分是EC的还原产物(CH20C02)2，而加入DEC或DMC后，形成的SEI膜的主要成分分别为(CH20C02li)2和Li2COa这说明DEC和DMC不仅用于提高电解液的电导率，它们在SEI膜的形成初期也参与电极反应，并对SEI膜的组成有一定贡献。