鋰電池負極與電解液的反應

鋰電池負極的碳材料在化學電池首次充放電過程中不可避免的要與電解液發生反應。那麼，這個過程到底會對鋰電池有怎樣的影響呢？

1.破壞碳負極的結構。

2.保護碳材料的表面，即在碳負極表面形成鈍化膜或稱之為SEI膜（solid electrolyte interface）。

負極與電解液反應圖片

電解液對負極碳的三種不同的反應變化

鋰電池負極與電解液的反應

還原反應的破壞與保護

溶劑化鋰離子穿越電極/電解液相介面直接進入碳材料層間。嵌層的溶劑分子在更低的電位下還原分解生成鋰鹽沉澱在石墨層間，同時生成大量氣體導致碳材料結構發生層離溶劑化的鋰離子也在碳負極表面獲得電子而發生還原分解反應，這樣的過程同樣有鋰鹽和氣體生成，但是生成的鋰鹽電介質會沉積在碳負極表面形成鈍化膜，阻止溶劑嵌入還原。

負極與電解液反應圖片

負極是現代化鋰離子電池重要的組成結構之一，其性質直接影響著電池的性能，同時也對它自己與電解液發生副反應概率的高低有一定的影響。

鋰電池對負極材料的基本要求：1、材料含鋰量高；2脫嵌可逆性能好；3、鋰離子擴散係數大；4、材料比表面積大；5、與電解液相容性和熱穩定性好；6、材料易得，無毒。

隨著技術的進步，目前的鋰電池負極材料已經從單一的人造石墨發展到了天然石墨、中間相碳微球、人造石墨為主，軟碳/硬碳、無定形碳、鈦酸鋰、矽碳合金等多種負極材料共存的局面。

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