锂离子在SEI膜中是固相传质还是液相传质?
SEI膜作为锂离子电池安全稳定性的保障,是我们再熟悉不过的东西。但是在我们的常识中,SEI膜是作为一个固态锂离子导体的存在,锂离子在其中的传导形式是固相传质。但德国马尔堡大学SebastianKranz等人却提出了不同的观点,他们通过实验论证出:锂离子和分子在SEI中其实是液相迁移的。
作者通过设计实验,依次得出了锂离子和二茂铁分子在SEI中扩散的有效系数,发现二茂铁的系数高于锂离子。令人惊讶的是,二茂铁的有效扩散系数略高于锂离子的有效扩散系数。并且值得说明的是,真实电池中的SEI存在裂缝,而文章中在玻碳电极上制备的SEI由于没有机械应力作用于SEI,因此SEI的裂纹比锂离子电池中石墨颗粒的SEI中的裂纹要小得多。所以最终作者得出结论:不管有没有电解质添加剂,锂离子穿过SEI的机制均为孔隙液相扩散机制。


原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037877531930062X
(温志鹏)