锂电池中碳电极表面SEI膜形成机理及其稳定性的原位电镜研究

项目名称： 锂电池中碳电极表面SEI膜形成机理及其稳定性的原位电镜研究

项目编号： No.21373196

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 向斌

作者单位： 中国科学技术大学

项目金额： 84万元

中文摘要： 当前应用越来越广泛的锂离子电池，其性能在很大程度上都受到一种界面层(SEI)的影响。SEI膜是电极材料与电解液的反应产物。到目前为止，大家对SEI膜的成膜机理存在争议：是电解液首先分解，分解产物覆盖于电极材料表面，之后形成SEI膜？还是电解液中离子先与电极材料反应形成化合物，之后化合物分解形成SEI膜？本项目拟在原位电镜中建立一个微纳尺度的电池结构，在其首次充电过程中，利用电镜高分辨成像技术、电子衍射谱以及X射线能谱分析(EDX)技术，研究单个不同石墨化程度的碳电极表面SEI膜的形貌、微结构、化学组分、厚度、致密性实时动态的演化过程，揭示SEI成膜机理。并研究SEI膜性质与电解液性质、充电电流密度之间的内在关系,以及在电池反复充放电过程中对碳电极表面SEI膜稳定性的研究，对电池充放电效率、电池寿命的影响。本项目研究成果将会指导我们设计出结构可控的高性能SEI膜，最终获得性能更优化的电池。

中文关键词： 原位表征；界面；SEI膜；复合结构；锂离子电池

英文摘要： In a battery device, solid electrolyte interphase (SEI) is a product of chemical reaction between the battery electrode and electrolyte. SEI plays a key role to achieve excellent battery performance and long battery lifetime. However, the mechanism of SEI

英文关键词： In situ probing；interface；SEI；composite；Li-ion battery