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川川沥沥

铜虫 (小有名气)

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[求助] 关于锂离子电池正负极和电解液匹配等问题已有1人参与

1. 文献里都说锂离子电池的负极材料的费米能级应该比电解液的LUMO能级低，否则电解液会被还原(即形成SEI膜)。但是据我了解目前所有的负极材料体系在放电过程中都会形成SEI膜对吗？这是不是说明在目前的电解液体系下我们目前还没有找到费米能级比电解液LUMO能级低的负极材料？
2. 材料的费米能级和其氧化还原电位之间的关系是怎样的？能不能说有这样一个趋势：费米能级越高的物质其氧化还原电位越负？

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1楼 2018-08-10 13:42:31

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xfy10901088

金虫 (小有名气)

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【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1

1. 锂离子电池在首次充电过程中负极电子能量逐渐增高，电子就从电极迁移到电解液有机溶剂（EC/EMC/DEC等）的空电子轨道（LUMO）上，即产生还原电流。负极石墨的嵌锂电位一般在0.1-0.2V vs（Li+/Li），溶剂在0.8V左右开始得电子还原，因此SEI膜会优先在负极表面生成。但是如钛酸锂这类负极材料的嵌锂电位在1.5V左右，远远高于溶剂的还原电位，因此其表面就不会有SEI膜生成。
2.可以这么理解。

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