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superroc1983

铁杆木虫 (著名写手)

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[交流] 疑惑为什么锂离子电池负极材料的首次充放电效率很重要？

大家共识，锂离子电池负极材料的首次充放电效率很重要，不是很理解。
通常，第一次效率不高，主要是因为SEI膜的形成，消耗一部分容量，同时也消耗锂离子。
但是
（1）一旦SEI形成之后，对后续的充放电循环就没有多少影响呢，容量也能达到较高值
（2）SEI形成消耗的锂离子可否来自于电解质，电解质中有大量的锂离子，消耗一些似乎也无妨。
基于此，第一次充放电效率似乎不重要？如何理解呢？谢谢！

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1楼 2013-03-21 06:03:32

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蜗牛梦

木虫 (著名写手)

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问题一：SEI膜是保护碳负极材料防止其与电解液接触分解的，或者说碳负极材料与有机电解液会接触反应生成阻止其继续反应的SEI膜，但这层保护膜本身不稳定会分解破坏，后续充放电会持续生成，这一方面会导致可逆容量的损失，另一方面使得SEI膜加厚增大极化，导致可逆容量降低。而不是你所说的没有多少影响。首次效率之所以重要，个人觉得，如果首次效率过高，SEI膜可能形成不完整或者厚度不够，会造成可逆容量不稳定对后续循环不利；相反，首次效率较低，说明生成的SEI膜太厚，电池极化大，可利用的容量较低，不利于实用。
问题二：个人觉得电解液中的锂离子是一种动态平衡，不是说你想消耗就消耗的吧，而且还有电位的限制，达到一定的电位才会发生反应生成。
个人见解，仅供参考! 欢迎交流！