正极表面膜是在电极的首次电化学循环过程中形成的研究

2000年以来，越来越多的实验现象和事实证明，正极材料在电极首次电化学过程中，电解液组分在其表面发生氧化分解，反应的产物沉积在电极表面形成钝化膜，从而阻止电极过程中正极表面多种副反应的发生。该表面膜具有与炭负极界面SEI膜相似的微观机制，是一层电子绝缘的和Li+可导的固体电解质膜，为了与炭负极表面SEI膜区分开来，人们通常把正极表面的钝化膜称为“正极表面膜”或“表面膜”。Aurbach等研究了LiC002、LizMn04、LiNi02正极材料在多种有机电解液中的界面阻抗行为后发现，正极材料的嵌、脱锂过程与炭负极材料相似，其中必然包含锂离子穿越电极表面膜的过程。随后，一些研究者先后使用了FTR、SEM、XPS、NMR等技术，研究了不同正极材料在许多电解液中的界面性质，均从不同侧面和不同角度证实了正极表面膜的存在。事实上，研究正极表面膜是对研究负极SEI膜的继续，深刻了解正极表面膜的形成机理及特征，有利于整体评价SEI膜在锂离子电池中的作用，同时也为进一步提高锂离子电池的整体电化学性能提供更为全面的理论指导。因为正极材料的不可逆容量损失也主要发生在首次电化学过程中，所以正极表面膜也应该是在电极的首次电化学循环过程中形成的。