水电之家讯：看资料，遇到负极或者电解液性能的时候，总能看到一个名词组：SEI，说SEI膜的形态特性与变化对电池的容量发挥、功率发挥、循环寿命、高温稳定性能等有至关重要的意义。但是SEI膜是属于微观层面的电池界面问题，显得比较神秘。本着学习的态度，我收集了一些资料，梳理了一下关于SEI膜的几个问题：有什么功能、怎么形成、怎么变化。

SEI有什么功能

SEI膜，全称solidelectrolyteinterface，固体电解质界面(膜)，顾名思义，他就是具有固体电解质性质的钝化膜层。SEI是Li+的优良导体，能够让锂离子在其中进行传输，进入到石墨表面，进行脱嵌锂工作。同时又是良好的电子绝缘体，能够有效的降低内部的短路概率，改善自放电。更为重要的是，这玩意儿能有效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破坏,因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。

但是，SEI在形成过程中消耗了部分锂离子，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。在循环过程中，SEI不断的增长，消耗电解液，会造成容量的加速衰减。

SEI膜增加了界面的锂离子传输阻抗，降低了整个体系的动力学。

SEI膜怎么形成

SEI膜形成于电池的首次充放电过程中，锂离子与溶剂(EC/DMC)、痕量水、HF等在石墨表面形成的一层钝化膜，一层包含高分子与无机盐的多空层。下面三张图比较清晰的标明了SEI所处的位置。


通常，SEI膜的厚度分布从几埃到几百埃，比较难以定义SEI的厚度，因为它有一部分是在电解液里边的。但是通过离子阻抗技术，我们可以大概的判断活性物质和电解液之间的平均SEI厚度

对于这些有机/无机组分的构成形态及作用，文献里也提出了各种各样的模型，包括SEI/PEI/SPI/CSL等。不同的模型提出了不同的电化学模拟简化原则，在电化学等效电路中被当做不同的R/C电路。具体可以参见相关的电化学书籍和文献。(好吧，其实是我也看不懂)

在形成过程中，发生了如下反应，生成了LiCO3、(CH2OCO2Li)2等无机/有机沉淀物、也生成了H2、C2H4等气体分子。下表列出了一些常见组成成分。对于其中成分的分析，主要依靠FITR(红外)和XPS(X射线光电子能谱分析)，分别得到成分和结构信息。


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