硅负极表面构建人造SEI膜及软包电池应用研究

硅基材料在脱嵌锂过程产生较大的体积变化，造成SEI膜的破损和不断重构，限制了其大规模应用。本文将聚丙烯酸和聚环氧乙烷通过层层组装技术，包覆在硅负极表面，形成人造SEI膜，通过红外、SEM等分析了构建人造SEI膜后硅负极材料结构及表面变化情况。并将该硅负极材料组装成软包全电池，评估了25℃和45℃循环测试、EIS等性能。结果表明通过构建人造SEI膜可以明显提升硅负极电池循环容量保持率和减低电芯厚度，25℃循环600T，容量保持率由87.9%提高到92.6%，电芯的膨胀率为10.7%下降到9.4%。45℃循环500T，容量保持率由83.5%提高到85.9%，电芯的膨胀率为12.6%下降到10.9%。循环后通过截面SEM表征显示，构建PAA/PEO人造SEI膜后的硅颗粒循环后总SEI膜厚度由0.35μm降低到0.2μm，具有很好的应用前景。