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ywuweizi

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[交流] 讨论锂电池中锂枝晶的形成已有8人参与

石墨中所嵌入的锂的含量超过了它所承受的范围，那么多余的锂离子就会和负极中穿梭而来的电子结合，在负极表面上开始沉积（deposition）。而对于要形成锂枝晶，一个必要的条件就是，负极的表面是不平整的（roughness），这样就会给锂枝晶的形成提供产所和便利。这时候的锂是沉积在隔膜和负极的接触部位，但是生长的方向是沿着从负极→隔膜的走向，因此反应发生的地点是在负极与电解液的界面上。

Cohen提出的模型是基于复杂的SEI膜生长的，他们的观点在非水电解液中，由于在活性物质表面形成，其界面上反应活性点多，形成了马赛克状多层结构，导致了SEI形成的不均衡，SEI的厚度不均和离子导电性差异，进而引起 SEI的局部沉积和溶解，也使活性物质层和SEI膜部分。
Micromorphological Studies of Lithium Electrodes in Alkyl Carbonate Solutions Using in Situ Atomic Force Microscopy

Yamaki 等人提出了晶须生长的理论，他们认为锂枝晶生长模式是晶须生长，锂的沉积位置是膜上具有更高离子电导率和晶界以及缺陷的位置，这导致了锂原子分布的不均匀和造成SEI膜下应力分布的不均，为了缓解这类应力，锂的表面张力会促使其穿透SEI膜形成晶须，而锂沉积继续在锂基底上而非晶须，最终使锂电极表面长满晶须，长时间的沉积使电极表面被长晶须覆盖，阻碍锂离子的继续传输，然后锂才会沉积才晶须的连接处和尖端（这些地方一般都有缺陷），由于这类“粗大”连接的出现，锂沉积的电流密度变得很小，使其继续成为颗粒状的锂枝晶或者非晶锂。[A consideration of the morphology of electrochemically deposited lithium in an organic electrolyte]

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1楼2016-12-06 20:12:29

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年初一

木虫 (正式写手)

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★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
ywuweizi: 金币+1 2016-12-07 15:11:40

提高电解液粘度也是一种方法，这个原理和电镀过程中添加高分子水溶体提高电镀光洁度是一样的，就是所谓的光亮剂。但是这种方法的本质就是快离子减速，Li 离子直径小，核质比大，在电场作用下运动速度快，所以显得有些比较突出，枝晶生长快一点，所以在试验时可以在电池外壳上贴一块强磁钢，使得离子运动在磁力线和电场共同作用力于运动离子电荷上，这样可以随意变换强度和方向实时控制离子运动方向和速度，为实验提供可信数据再做理论验证提供否定性试验模型

发自小木虫Android客户端