简述锂离子电池的SEI膜

　　锂离子电池在电池首次从放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，是电子绝缘体却是锂离子的优良导体，锂离子可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”（solidelectrolyteinterface）,简称SEI膜。

　　SEI膜的性能影响

　　1.SEI膜的形成消耗了部分锂离子，使得首次充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率。

　　2.SEI膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在，并且溶剂分子不能通过该层钝化膜，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的损坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。

　　SEI膜生成与副反应损耗容量区别

　　1.在多次充放电后，石墨负极的表面往往会形成一层SEI膜，阻止电解液与石墨负极之间相互作用。但当温度升高时，SEI膜会发生分解反应，引起电解质与负极表面发生不可逆反应，导致不可逆容量形成并产生热量，使温度进一步上升。

　　2.温度升高时，溶剂与电解质也会发生反应，放出热量。

　　环境温度对SEI膜的影响

　　使用及存储温度对SEI膜有很大的影响，从而影响到电池的使用寿命。高温下SEI膜的稳定性不仅受温度的影响而且还与电池的荷电状态SOC有关。100%SOC状态下超过45度高温会破坏SEI膜的均一性，致使电极阻抗增大，循环性能衰减。而电池在SOC9%时于70度存储后，负极表面SEI膜消失。

　　电压对SEI膜的影响

　　石墨负极体系中，SEI膜的形成依赖于电池电压。电池电压3.0V时，SEI膜开始形成，直到3.8V，这一阶段主要生成Li2CO3；同时还有少量的LiF以及CH3OCO2Li生成，最终到达4.2V时主要就是电解质盐的分解。所以SEI膜最外层的化合物主要为LiF。

　　不同荷电状态下，SEI膜的阻抗也不相同。负极满电状态时的SEI膜的阻抗高于放电状态，这是由插锂及脱锂过程中负极体积变化造成的。

　　电池过充时，过量的Li+没有负极材料可供嵌入，那部分Li+就会在负极表面还原为金属锂析出，从而带来短路的危险，而且，引起正极活性物质结构发生不可逆变化和电解液分解，产生大量气体，放出大量热量，使电池温度和内压增加，存在爆炸、燃烧等隐患。电池过放电时，负极表面SEI膜中的Li+全部脱出，SEI膜被破坏。当电池再次充放电循环时，重新形成SEI膜稳定性和致密性可能变差，需要Li+量较大，由此造成放电容量和充放电效率降低。