添加剂成膜机理研究

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Vc添加剂对于表面SEI膜的作用
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沉积层厚度对比
2012-1-12 形成的膜越薄，所需要AFM除去表19 面膜的探针数量时间就越S多moo。thway Confidential
溶剂分解 溶剂化锂盐分解，凸起颗粒
2、薄度致密的固体表面膜的优劣对比：
PC+添加剂＞EC+DEC+添加剂＞EC+DEC无添 加剂。
3、六氟磷酸锂基电解液在较高的电压下使 得HOPG的表面形态发生变化，插入锂离子 及脱出锂离子并未发生。
1.75V：小坑的形成 1.5V：精细离子形成
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2、1.1V以下可以看到石墨层破坏。 3、在1.5V形成的精细粒子的主产物是LiF和
磷酸锂(POn, (LiF)x(LiPO3)1-x,(F2)x(LiPO3)1-x ) 。
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总结
1、VC/VEC形成的膜比FEC更加薄更加有效 。
1 M LiClO4 / PC + 3 wt % 添加剂 首次沉积层表面状态及厚度
VC/FEC/ES成膜厚度：VC＜FEC＜ES
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添加剂在PC体系中的还原电位
添加剂在PC体系中还原电位：VC＞FEC＞ES ＞PC共嵌脱出。
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研究对象：AFM电池和HOPG
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主要内容
添加剂对成膜的影响，溶剂对成膜的影响 ，锂盐对成膜的影响
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AFM原子力显微镜对HOPG侧面 观测
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锂盐对电化学性能及表面膜的影 响
各种锂盐，放电容量越大，表面膜的电阻 越小
电化学性能与表面膜的组成有关
Hale Waihona Puke Baidu
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石墨基面对SEI膜的组成的影响
碳酸盐会在基面的形成的表面膜占有较大 比例，在交叉的边缘平面则没有发现。
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精细粒子的组成（XPS表征）
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精细粒子的组成（ATR-FTIR表征 ）
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锂盐在负极成膜作用小结
1、小坑和精细粒子分别在1.75V和1.5V形成 。
说明：HOPG，是一种新型高纯度炭材料，
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1 M LiClO4 / PC + 3 wt % 添加剂充放电特性
VC/FEC/ES可以形成稳定的表面膜，充放电 特性VC＞FEC~ES
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AFM对HOPG侧面观测（加入VC ）
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刮去沉积层加入EC基2%的VC
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刮去沉积层加入PC基2%的vc
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SEI膜在高定向热解石墨HOPG的 形成
图解：
1、对应a图，EC溶剂化锂在插入石墨之前 2、溶剂化锂盐在首次充电1.0V插入石墨形
成山状结构。
3、溶剂化锂盐在0.8V发生还原分解形成包 状结构。
4、溶剂在0.65V在石墨表面发生还原分解形 成沉积层。
原子力显微镜原位观察锂离子电池 石墨负电极表面成膜
IBA2013 作者：Zempachi Ogumi, Yasuhiro Domi, Takayuki Doi, and Takeshi Abe
整理：研发部 王霹霹
2020/7/4
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SEI膜在高定向热解石墨HOPG的 形成
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AFM对石墨负极首次原位扫描
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AFM对石墨负极首次原位扫描
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AFM对不同阶段电压下石墨的观 测
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接触模式AFM扫描去掉的表面膜
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剩余表面层作为SEI膜的作用
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添加剂对于表面成膜的作用
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添加剂的分解
1、EC基形成的表面膜存在功能化的分配。 2012-1-12 2、VC/FEC/VEC的加入使得E20C基电解液形成的表面膜S更moot薄hwa具y Confidential
锂盐对表面结晶度的影响
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AFM在3V对HOPG的观测