石墨负极界面SEI膜与锂离子电池热失控

摘要：

随着商用锂离子电池(LIBs)的蓬勃发展,其安全性的欠缺成为日益凸显且亟待解决的问题.作为LIBs事故的重要形式之一,热失控过程与石墨负极固体电解质界面(SEI)膜密切相关.因此,深入了解和精准调控SEI膜的性质成为提高LIBs安全性的前提和重要途径.本文首先对SEI膜的组分、结构,以及形成原理进行了简要介绍,尤其强调了SEI膜在热失控过程中所起的关键作用.其次,探讨了热失控过程中与SEI膜相关的不安全因素及其机理.对SEI膜的分解、锂化石墨的热解、可燃气体的释放、锂沉积、正极过渡金属(TM)对SEI膜的影响几个过程的分析表明,需要同时提高SEI膜自身的热稳定性和Li+在其中的传输能力,才能有效提高电池的安全性能.依据材料的结构和成分、性质、性能之间的决定性关系,对SEI膜的改性进行了广泛研究.调控电解液组分或在负极电极内引入添加剂进而对SEI膜进行原位调控,以及构筑无机或有机组分的人工SEI膜均能够有效调控SEI膜的特性.最后,展望了未来SEI膜的相关研究和调控方向,为提高LIBs的安全性提供了理论依据和实验指导.

关键词：锂离子电池、石墨负极、热失控、固体电解质界面膜

所属期刊栏目：12

分类号：TM911

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划;北京市自然科学基金

在线出版日期：2023-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2105-2118