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SEI模型的发展历史

2024-6-13 17:14| 发布者: admin| 查看: 279| 评论: 0

摘要: 1977年，Dey等人首先研究了Li-石墨、Li-SO2一次电池中浸泡在非水电解质的锂金属表面的稳定机理是源于电解液的分解产物在表面形成的保护膜。1979年，Peled首先引入SEI的概念，他认为，锂金属表面形成的超薄钝化层具有 ...

1977年，Dey等人首先研究了Li-石墨、Li-SO2一次电池中浸泡在非水电解质的锂金属表面的稳定机理是源于电解液的分解产物在表面形成的保护膜。

1979年，Peled首先引入SEI的概念，他认为，锂金属表面形成的超薄钝化层具有一定保护作用。

1983年，Peled等人在提出SEI具有双层结构模型，靠近Li金属侧的为致密内层，靠近电解液侧的为多孔外层。

1985年，Nazri和Muller 通过原位XRD成功证实了SEI内层中Li2CO3和SEI外层中聚合物的存在。

1987年，Aurbach等利用红外和XPS揭示了SEI内层的主要成分是烷基碳酸锂而非Li2CO3，源于碳酸酯溶剂的分解。

1990年，Fong等人将这种钝化现象拓展到石墨阳极。

1995年，Kanamura等人使用XPS进一步验证了LiBF4基电解质中Li金属表面形成的SEI中存在LiF和多种有机物。

1997年，Peled及其同事根据公认的SEI化学成分，提出石墨和锂金属表面SEI的镶嵌模型。

1999年，Aurbach等人总结了先前有关锂金属和石墨阳极表面SEI形成过程的许多研究，提出了SEI的多层结构。

2004年，提出了用于石墨阳极表面SEI的数学模型。

2006年，Edstrom等人对石墨阳极表面SEI进行了新的研究，结果表明SEI中可以检测到无机成分Li2O和LiF，而Li2CO3是否存在还有争议。

2017年，Cui课题组利用低温电子显微镜（cryo-EM）在原子分辨率下阐述了SEI模型，并提出在商业电解液和含氟添加剂的电解液中Li金属表面形成了两种不同的纳米结构(镶嵌和多层)。

2018年，Lucht组基于含氟溶剂和不同的Li盐提出了一种独特的SEI模型。同年，Cui等使用cryo-EM揭示了SEI的两种不同结构：镶嵌结构和多层结构。为确定 SEI的有机成分，Wang等进行了一系列严格而全面的表征技术，并确定了商用电解液（1m LiPF6-EC/DMC）中石墨表面SEI膜的主要成分可能是单碳酸乙烯锂(LEMC)，而非二碳酸乙烯锂（LEDC），主要源于EC的电化学还原。最近，Cui等研究发现，在高度氟化的电解液中，致密SEI膜内不存在LiF。