增强扩散以稳定固体电解质界面膜

摘要 锂二次电池在剥离过程中固体电解质界面膜（SEI）层的损伤会导致能量密度的降低。对于锂基电池而言，稳定固体电解质界面膜与抑制锂枝晶同样重要。但前者在很大程度上被低估，从而导致损伤机制尚不明确，且缺乏抑制损伤的有效解决方案。在本文中，提出了一种SEI层的扩散受限损伤机制。SEI层的不均匀性导致锂离子（Li + ）穿过该层时表现出具有区域依赖性的扩散动力学。具有较厚SEI层的滑移线和扭折处的Li + 传导比光滑表面更慢。不均匀的剥离过程导致在滑移线与光滑表面之间的边界处形成裂纹，进而引起SEI的塌陷和严重损伤。基于这一假设，提出通过在电极外部施加平行磁场来增强SEI层局部区域的Li + 扩散。电化学表征和长期稳定性检验均证实了磁场在增强Li + 扩散以及抑制SEI损伤方面的有效性。