[交流] 鋰離子電池電解液的分解問題

看文獻(xiàn)說SEI膜的形成主要是首輪充放電，電解液在0.6-1.3 V發(fā)生了分解，為什么是在0.6-1.3V這個(gè)范圍呢？如果電壓繼續(xù)升高不會(huì)導(dǎo)致電解液的氧化分解嗎？
做高壓電池，耐高壓的電解液有哪些呢，還是現(xiàn)在常用的LiPF6體系嗎？
謝謝！

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1樓 2013-01-07 21:13:23

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kangxu

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nofrunolif: 金幣+5, 謝謝！ 2013-01-08 16:43:40

這里有兩個(gè)概念容易混淆，一個(gè)是電池電壓，一個(gè)是電極電勢。充電時(shí)電池電壓上升代表正極電勢上升，同時(shí)負(fù)極電勢下降。所謂SEI 0.6-1.3形成指的是當(dāng)負(fù)極（石墨）到了那個(gè)電勢后溶劑開始還原，這和正極表面的氧化過程是相對獨(dú)立的。正極電勢上升到一定值也會(huì)有氧化，但那時(shí)負(fù)極電勢已經(jīng)更低了。

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4樓2013-01-08 09:20:24

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notpighead

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形成SEI膜是還原反應(yīng)，跟氧化不一樣
現(xiàn)在常用的碳酸酯電解液，一般來說氧化電位都在4.5V以上
超過了一般會(huì)被氧化
至于高壓電解液，目前有幾個(gè)方向
研究最熱的是加入添加劑，比如xukang加入磷酸酯類，這個(gè)種類繁多，不能一一舉例
另外一個(gè)就是高壓溶劑，比如砜類，但是有粘度等問題沒解決
還有可以是離子液體、全固態(tài)電解質(zhì)等

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7樓2013-01-10 16:51:27

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chenxj8379

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nofrunolif: 金幣+3, 謝謝 2013-01-08 16:43:29

電解液里的有機(jī)溶劑、添加劑如碳酸乙烯酯（EC）在0.6-1.3V會(huì)發(fā)生分解，生成的烷基碳酸鋰等分解產(chǎn)物覆蓋在碳負(fù)極表面，阻止了電解液與碳、碳化鋰的接觸，在未直接接觸的情況下，電解液在很大的電壓范圍內(nèi)都是穩(wěn)定的。

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3樓2013-01-08 09:00:58

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xyuer

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一個(gè)是還原分解，一個(gè)是氧化分解，兩者的電位是不一樣的

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5樓2013-01-08 15:41:16

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feyeqq

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一般來說，在負(fù)極的成膜反應(yīng)不是氧化反應(yīng)，而是還原反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)指在一定的電壓范圍內(nèi)完成，超過或者不能到達(dá)這個(gè)電壓是無法進(jìn)行反應(yīng)的。
它為什么事一個(gè)范圍呢？
因?yàn)殡娊庖旱娜軇┓N類不只有一種，因此表觀還原分解電位是一個(gè)區(qū)間范圍的。

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6樓2013-01-10 13:41:39

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kangxu

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7樓: Originally posted by notpighead at 2013-01-10 16:51:27
形成SEI膜是還原反應(yīng)，跟氧化不一樣
現(xiàn)在常用的碳酸酯電解液，一般來說氧化電位都在4.5V以上
超過了一般會(huì)被氧化
至于高壓電解液，目前有幾個(gè)方向
研究最熱的是加入添加劑，比如xukang加入磷酸酯類，這個(gè)種類繁 ...

我們現(xiàn)在改進(jìn)了添加劑結(jié)構(gòu)，磷酸酯不再是關(guān)鍵組分了。還沒發(fā)表。

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8樓2013-01-10 21:33:24

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sunny1212

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8樓: Originally posted by kangxu at 2013-01-10 21:33:24
我們現(xiàn)在改進(jìn)了添加劑結(jié)構(gòu)，磷酸酯不再是關(guān)鍵組分了。還沒發(fā)表。...

論文什么時(shí)候能發(fā)表，看是否有更好的性能提升！

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9樓2013-08-22 09:06:00

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hereyzdx

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xukang 的HFP，這個(gè)東西不行的。很易變成醇類，活性太強(qiáng)

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10樓2014-05-09 16:39:59

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8樓: Originally posted by kangxu at 2013-01-10 21:33:24
我們現(xiàn)在改進(jìn)了添加劑結(jié)構(gòu)，磷酸酯不再是關(guān)鍵組分了。還沒發(fā)表。...

添加劑可以是氰類等

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12樓2015-03-25 18:50:55

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添加劑還原電位在這個(gè)范圍

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13樓2015-07-09 22:57:08

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程婭伊

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4樓: Originally posted by kangxu at 2013-01-08 09:20:24
這里有兩個(gè)概念容易混淆，一個(gè)是電池電壓，一個(gè)是電極電勢。充電時(shí)電池電壓上升代表正極電勢上升，同時(shí)負(fù)極電勢下降。所謂SEI 0.6-1.3形成指的是當(dāng)負(fù)極（石墨）到了那個(gè)電勢后溶劑開始還原，這和正極表面的氧化過程 ...

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14樓2015-08-04 10:46:43

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kangxu

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14樓: Originally posted by 程婭伊 at 2015-08-04 10:46:43
你好！我做的是鈉離子電池氧化錫負(fù)極材料，充電范圍是0-2.5V，用的電解液是EC+DMC+FEC，現(xiàn)在審稿意見里要求我寫出電解液的分解產(chǎn)物，對這方面真的不懂，求大神指點(diǎn)，有重謝

...

最好能做一下負(fù)極表面的XPS，應(yīng)該可以看到碳，氟，鈉等的1s和磷的2 p信號峰。若不想做XPS實(shí)驗(yàn)，可參照鋰電池負(fù)極SEI成份及負(fù)極材料本身推測幾個(gè)結(jié)構(gòu)，如烷基碳酸鈉鹽，氟化鈉，氟化錫，類PEO聚合物等。

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15樓2015-08-04 16:47:59

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