討論鋰電池中鋰枝晶的形成
石墨中所嵌入的鋰的含量超過了它所承受的范圍，那么多余的鋰離子就會和負極中穿梭而來的電子結(jié)合，在負極表面上開始沉積（deposition）。而對于要形成鋰枝晶，一個必要的條件就是，負極的表面是不平整的（roughness），這樣就會給鋰枝晶的形成提供產(chǎn)所和便利。這時候的鋰是沉積在隔膜和負極的接觸部位，但是生長的方向是沿著從負極→隔膜的走向，因此反應發(fā)生的地點是在負極與電解液的界面上。
Cohen提出的模型是基于復雜的SEI膜生長的，他們的觀點在非水電解液中，由于在活性物質(zhì)表面形成，其界面上反應活性點多，形成了馬賽克狀多層結(jié)構(gòu)，導致了SEI形成的不均衡，SEI的厚度不均和離子導電性差異，進而引起 SEI的局部沉積和溶解，也使活性物質(zhì)層和SEI膜部分。
Micromorphological Studies of Lithium Electrodes in Alkyl Carbonate Solutions Using in Situ Atomic Force Microscopy
Yamaki 等人提出了晶須生長的理論，他們認為鋰枝晶生長模式是晶須生長，鋰的沉積位置是膜上具有更高離子電導率和晶界以及缺陷的位置，這導致了鋰原子分布的不均勻和造成SEI膜下應力分布的不均，為了緩解這類應力，鋰的表面張力會促使其穿透SEI膜形成晶須，而鋰沉積繼續(xù)在鋰基底上而非晶須，最終使鋰電極表面長滿晶須，長時間的沉積使電極表面被長晶須覆蓋，阻礙鋰離子的繼續(xù)傳輸，然后鋰才會沉積才晶須的連接處和尖端（這些地方一般都有缺陷），由于這類“粗大”連接的出現(xiàn)，鋰沉積的電流密度變得很小，使其繼續(xù)成為顆粒狀的鋰枝晶或者非晶鋰。[A consideration of the morphology of electrochemically deposited lithium in an organic electrolyte]
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SEI的形成是先于Li枝晶的形成的，Li的沉積不僅僅在電極表面也是在SEI中的，那么，這些Li的金屬顆粒將作為電子傳輸通道和鋰枝晶生長的種子層，因此，SEI將極大影響鋰枝晶的生長。
循環(huán)壽命的衰減則主要由活性材料晶格應變循環(huán)所導致的疲勞斷裂引起。對于磷酸鐵鋰顆粒，沿著相界面分布的應變場會導致晶格位錯或斷裂，缺陷的增多將顯著地降低鋰離子的擴散速率，從而導致電池倍率性能的衰退。晶格斷裂也會導致活性材料與導電劑脫附而無法獲得電化學反應所需的電子，造成可用容量的損失。對于石墨負極，晶格片層之間靠微弱的范德華力維系，鋰離子的嵌入和脫嵌極易造成晶格的扭曲和破壞，不斷促使電解質(zhì)在新暴露出的石墨表面分解沉積，形成 SEI 膜，導致電池老化。在鋰離子嵌入石墨材料的過程中，電解質(zhì)會在石墨表面發(fā)生反應形成一層固體電解質(zhì)界面（Solid ElectrolyteInterface，SEI）。該界面為絕緣體，因而能夠有效避免電池的自放電。
鋰的電化學沉積速率(i0=~8*10-4A/cm2)遠大于鋰離子的擴散傳輸速率(D=~ 4×10-6 cm2·s-1),故鋰電極受擴散控制，特征表現(xiàn)為產(chǎn)生鋰支晶
非常感謝，很是受用。
簡單地來說，只能用一首歌的歌詞了。原諒我一生放蕩不羈愛自由。
自然界的枝葉分布，是為了最大程度的接受光能。這是從低能到高能的分布。
冶金及這里的鋰晶枝分布，都是為了最大程度的釋放能量——自由。最終達到平衡狀態(tài)。
可不可以認為是在負極表面先形成SEI膜，然后Li在SEI膜的表面沉積形成鋰枝晶？另外之前看到一篇文獻介紹通過掃CV得出鋰在石墨電極的沉積電位為-0.045V，這個是否正確？
沒有SEI膜，也能有鋰枝晶。鋰在石墨電極的沉積電位為-0.045V是正確的。
幾乎所有的液相溶劑化金屬離子電化學沉積都會形成金屬枝晶，顯然是與濃差極化強相關(guān)聯(lián)，電極表面的能態(tài)分布和電場分布肯定也會影響枝晶的形成及枝晶形貌特征，但在微環(huán)境中主控方還應當是濃差極化因素，當然有些文獻說電極表面的晶核數(shù)太少也是原因之一，在我眼里是次級因素。令人不能忍受的，無論是解決枝晶的措施如：脈沖充電，電解液循環(huán)，還是顛簸震動，這些現(xiàn)實的可操性太差！一個好的電池應當具有可靠性和濫用性，搞純理論的人往往會陷入這種沼澤。當很多因素纏繞在一起的時候，學者總是用她自己善長的理論工具撰寫自己的意見，這樣會把本來很疑惑的問題變的更加的迷茫。不過還是很欣賞你有多學科知識背景，對電極研究，動力學對過程的描述會更細致些。歡迎指點
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從鋰電池工作特征來看，它不可能具備爛用性。實踐證明了它是一種危險性較高的電池。它在小容量領(lǐng)域成功的應用了，當然重要的是得益于現(xiàn)代硅半導體數(shù)字集成電路的廣泛使用，也就是我們通常所說的5V. 3.3V電路系統(tǒng)。這樣幾乎所有電器都只要使用一節(jié)鋰電池就可以滿足電路要求，幾乎不用考慮電池組的平衡問題也不用考慮制造時同批次的性能差異帶來的棘手的難題。即便如此，在大容量大功率，高電壓電池組的安全性問題上還遠遠沒有解決方案。盡管如此我們?yōu)榱擞纤^的環(huán)保理念還是什么官商勾結(jié)聯(lián)合拉動各自的需求還是壓制報道刻意夸張綠色能源，幾乎已經(jīng)喪失理智的惡意操作鋰電產(chǎn)業(yè)。