一个薄膜怎么能起到这么大的作用？

固体电解质界面膜的过去

SEI的英文全称是固体电解质界面相，也就是通常所说的固体电解质界面膜。

SEI是怎么产生的？

锂离子电池第一次充放电时，电解液中少量极性非质子溶剂在获得部分电子后会发生还原反应，与锂离子结合形成厚度约为100-120nm的界面膜，称为SEI。SEI通常在电极材料和电解质之间的固液界面处形成。

当锂离子电池开始充放电时，锂离子从正极活性材料中逸出，进入电解液，穿过隔膜，再进入电解液，最后嵌入负极碳材料的层状空 gap中，锂离子完成一次完整的脱嵌行为。此时，电子从正极沿外电路出来，进入负极碳材料。电子、电解液中的溶剂和锂离子之间发生氧化还原反应，溶剂分子与锂离子结合形成SEI，生成H2、CO、CH2=CH2等气体。随着SEI厚度的增加，直到电子无法穿透，形成一层钝化层，抑制了氧化还原反应的继续。

SEI有哪些组成部分？

SEI的厚度约为100-120nm，其组成随电解质的组成而变化。一般由Li2O、LiF、LiCl、Li2CO3、LiCO2-R、醇盐和非导电聚合物组成。它具有多层结构，靠近电解质的一侧是多孔的，靠近电极的一侧是致密的。

SEI对锂电池的影响？

SEI的作用要从其自身特性来分析，具体表现为:①SEI是电极材料和电解质之间的界面层，将二者隔开。②具有固体电解质的特性；③Li+能顺利通过(锂离子的优良导体)，电子不能。

SEI对碳负极锂离子电池的性能有着重要的影响。

首先，SEI是在首次充放电过程中完成的，化成伴随着部分锂离子的消耗，导致电池不可逆容量增加，从而降低电极材料的充放电效率；其次，SEI膜不溶于有机溶剂，能稳定存在于有机电解质溶液中。部分电解液中有PC，PC容易共嵌入负极材料造成电极材料的损伤。如果能在电解液中加入适当的添加剂促进SEI的形成，可以有效防止溶剂分子的共包埋，避免溶剂分子共包埋对电极材料的损伤，从而大大提高电极的循环性能和使用寿命。第三，SEI允许锂离子通过，禁止电子通过。一方面保证摇椅充放电循环的连续性，另一方面阻碍锂离子的进一步消耗，延长电池的使用寿命。

SEI的形成受哪些因素影响？

这里

SEI的形成主要受电解质形成(锂盐、溶剂、添加剂等)等因素的影响。)、化成(首次充放电)电流和温度。

第一，电解液成分的影响。Li和溶剂的成分不同，导致SEI成分不同，其产品的稳定性也不同。

第二，地层电流的影响。当化学充电电流较大时，先形成电位较高的无机成分，再插入锂离子，最后形成有机成分。当电流较小时，SEI膜的有机成分开始快速形成。

第三，锂离子电池在-20℃下形成的SEI致密性好，阻抗低，非常有利于电池的使用寿命。温度过高会降低SEI的稳定性，影响电池的循环寿命。

此外，SEI的厚度还受到负极材料种类的影响。

热失控下锂电池中SEI的反应

SEI由两层物质组成，内层的主要成分是Li2CO3，外层的主要成分是烷基碳酸锂如(C2COLI) 2。当电池内部温度为80-120℃时，外层逐渐分解并放出热量产生气体。反应方程式如下。在SEI热解中，反应温度和放热与锂盐类型、溶剂组成、负极活性物质和电池循环次数有关。

(CH2 ocol I)2→li2co 3+CH2 = CH2+1/2 O2+CO2

Li+ (CH2OCOLi)2→ 2Li2CO3+CH2=CH2

正极有SEI吗？

最新研究表明，正极材料与电解液的固液界面上形成一层薄膜，该薄膜的厚度比负极SEI薄膜薄得多，约为1-2纳米。由于正极材料的高电位，有机电解质的还原产物不稳定，而无机产物如LiF可以稳定存在，成为正极SEI膜的主要成分。

来源:锂电池学校