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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化基础 » 锂离子电池电解液的分解问题
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nofrunolif

铁杆木虫 (职业作家)

[交流] 锂离子电池电解液的分解问题

看文献说SEI膜的形成主要是首轮充放电，电解液在0.6-1.3 V发生了分解，为什么是在0.6-1.3V这个范围呢？如果电压继续升高不会导致电解液的氧化分解吗？
做高压电池，耐高压的电解液有哪些呢，还是现在常用的LiPF6体系吗？
谢谢！
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1楼 2013-01-07 21:13:23
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

kangxu

新虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
nofrunolif: 金币+5, 谢谢！ 2013-01-08 16:43:40
这里有两个概念容易混淆，一个是电池电压，一个是电极电势。充电时电池电压上升代表正极电势上升，同时负极电势下降。所谓SEI 0.6-1.3形成指的是当负极（石墨）到了那个电势后溶剂开始还原，这和正极表面的氧化过程是相对独立的。正极电势上升到一定值也会有氧化，但那时负极电势已经更低了。
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4楼2013-01-08 09:20:24
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notpighead

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
形成SEI膜是还原反应，跟氧化不一样
现在常用的碳酸酯电解液，一般来说氧化电位都在4.5V以上
超过了一般会被氧化
至于高压电解液，目前有几个方向
研究最热的是加入添加剂，比如xukang加入磷酸酯类，这个种类繁多，不能一一举例
另外一个就是高压溶剂，比如砜类，但是有粘度等问题没解决
还有可以是离子液体、全固态电解质等
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7楼2013-01-10 16:51:27
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chenxj8379

至尊木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
nofrunolif: 金币+3, 谢谢 2013-01-08 16:43:29
电解液里的有机溶剂、添加剂如碳酸乙烯酯（EC）在0.6-1.3V会发生分解，生成的烷基碳酸锂等分解产物覆盖在碳负极表面，阻止了电解液与碳、碳化锂的接触，在未直接接触的情况下，电解液在很大的电压范围内都是稳定的。
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3楼2013-01-08 09:00:58
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xyuer

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
一个是还原分解，一个是氧化分解，两者的电位是不一样的
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5楼2013-01-08 15:41:16
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feyeqq

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
一般来说，在负极的成膜反应不是氧化反应，而是还原反应，这个反应指在一定的电压范围内完成，超过或者不能到达这个电压是无法进行反应的。
它为什么事一个范围呢？
因为电解液的溶剂种类不只有一种，因此表观还原分解电位是一个区间范围的。
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6楼2013-01-10 13:41:39
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kangxu

新虫 (小有名气)
★
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引用回帖:
7楼: Originally posted by notpighead at 2013-01-10 16:51:27
形成SEI膜是还原反应，跟氧化不一样
现在常用的碳酸酯电解液，一般来说氧化电位都在4.5V以上
超过了一般会被氧化
至于高压电解液，目前有几个方向
研究最热的是加入添加剂，比如xukang加入磷酸酯类，这个种类繁 ...

我们现在改进了添加剂结构，磷酸酯不再是关键组分了。还没发表。
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8楼2013-01-10 21:33:24
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sunny1212

木虫 (正式写手)
★
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引用回帖:
8楼: Originally posted by kangxu at 2013-01-10 21:33:24
我们现在改进了添加剂结构，磷酸酯不再是关键组分了。还没发表。...

论文什么时候能发表，看是否有更好的性能提升！
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9楼2013-08-22 09:06:00
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hereyzdx

铁虫 (小有名气)
★
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xukang 的HFP，这个东西不行的。很易变成醇类，活性太强
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10楼2014-05-09 16:39:59
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shihaimin

新虫 (初入文坛)
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8楼: Originally posted by kangxu at 2013-01-10 21:33:24
我们现在改进了添加剂结构，磷酸酯不再是关键组分了。还没发表。...

添加剂可以是氰类等
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12楼2015-03-25 18:50:55
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shihaimin

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
添加剂还原电位在这个范围
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13楼2015-07-09 22:57:08
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程娅伊

铜虫 (小有名气)
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引用回帖:
4楼: Originally posted by kangxu at 2013-01-08 09:20:24
这里有两个概念容易混淆，一个是电池电压，一个是电极电势。充电时电池电压上升代表正极电势上升，同时负极电势下降。所谓SEI 0.6-1.3形成指的是当负极（石墨）到了那个电势后溶剂开始还原，这和正极表面的氧化过程 ...

你好！我做的是钠离子电池氧化锡负极材料，充电范围是0-2.5V，用的电解液是EC+DMC+FEC，现在审稿意见里要求我写出电解液的分解产物，对这方面真的不懂，求大神指点，有重谢
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14楼2015-08-04 10:46:43
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kangxu

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
14楼: Originally posted by 程娅伊 at 2015-08-04 10:46:43
你好！我做的是钠离子电池氧化锡负极材料，充电范围是0-2.5V，用的电解液是EC+DMC+FEC，现在审稿意见里要求我写出电解液的分解产物，对这方面真的不懂，求大神指点，有重谢...

最好能做一下负极表面的XPS，应该可以看到碳，氟，钠等的1s和磷的2 p信号峰。若不想做XPS实验，可参照锂电池负极SEI成份及负极材料本身推测几个结构，如烷基碳酸钠盐，氟化钠，氟化锡，类PEO聚合物等。
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15楼2015-08-04 16:47:59
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简单回复
8531974862楼
2013-01-07 21:30   回复  
LOVE鱼的飞鸟11楼
2014-09-25 21:07   回复  
玩
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