在液态锂离子电池首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，这层钝化膜被称为固体电解质界面膜简称SEI膜。
SEI膜的形成过程，即电化学反应过程。在电压达到一定值时，在负极表面会发生一系列的物理化学变化。在实际生产中，主要是电池化成这一步形成膜的。
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锂枝晶生长是影响锂离子电池安全性和稳定性的根本问题之一。锂枝晶的生长会导致锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，破坏生成的固体电解质界面（SEI）膜，锂枝晶在生长过程中会不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积，形成死锂造成低库伦效率。
锂枝晶的形成甚至还会刺穿隔膜导致锂离子电池内部短接，造成电池的热失控引发燃烧爆炸。关于锂枝晶的生长机理在学术界还存在争论。由于锂离子电池怕水怕氧，常用的表征SEI的技术手段非常有限。
利用各种电镜技术在纳米尺度理解锂枝晶生长的演化过程对解决这一问题至关重要。常规的透射电镜由于高能粒子的照射，容易引起SEI及电极结构的破坏。
虽然低温冷冻电镜能够解决这一问题，但是由于使用条件的限制，在实验中无法使用常温电解液，也无法实现原位观察。
有学者在前期利用原位电化学原子力显微镜（EC-AFM）对锂离子电池多种负极材料SEI膜成膜机理进行深入研究的基础上，利用SEI膜成膜电位比金属锂沉积电位更正的特点，设计了两步法研究锂枝晶的实时原位观察实验。
研究者可通过利用EC-AFM实时研究以碳酸乙烯酯（EC）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）为基础电解液的SEI膜的生长过程，并在此基础上进行原位锂枝晶的生长观察。
通过对这两种电解液所形成的SEI膜的杨氏模量、CV图谱及EIS阻抗谱分析，结合XPS光谱分析，研究者发现FEC电解液所形成的SEI膜中含有较多的LiF无机盐，由于LiF具有较好的硬度和稳定性，使得SEI膜具有较高强度，能够有效抑制锂枝晶生长。
参考资料
在液态锂离子电池首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，这层钝化膜被称为固体电解质界面膜简称SEI膜。
SEI膜的形成过程，即电化学反应过程。在电压达到一定值时，在负极表面会发生一系列的物理化学变化。在实际生产中，主要是电池化成这一步形成膜的。
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SEI膜的主要作用：
1、SEI膜的形成消耗了部分锂离子，使得首次充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率；
2、SEI膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在,并且溶剂分子不能通过该层钝化膜，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。
参考资料
SEI膜是什么
SEI膜是锂电池首次循环时电解液与负极材料相互作用形成的一层保护层，对电池性能具有重要影响。它在首次充电时对负极起到保护作用，延缓结构崩塌，提升循环寿命。然而，SEI膜的形成会消耗锂离子，导致首次循环效率降低。负极表面的SEI膜主要由碳酸锂、烷基酯锂、氢氧化锂等组成，形成过程与锂嵌入紧密相关。...
SEI膜为什么叫SEI膜
SEI膜，全称solidelectrolyteinterface，固体电解质界面(膜)，顾名思义，他就是具有固体电解质性质的钝化膜层。最早由以色列耶路撒冷希伯来大学教授E. Peled详细研究并命名。2、SEI膜的形成 SEI膜形成于电池的首次充放电过程中，锂离子与溶剂(EC\/DMC)、痕量水、HF等在石墨表面形成的一层钝化膜，一层包含...
SEI膜为什么叫SEI膜
SEI膜，全称为Solid Electrolyte Interface，即固体电解质界面，由耶路撒冷希伯来大学教授E. Peled命名。它是一种具有固体电解质性质的钝化膜层，最初在电池首次充放电过程中形成，主要由锂离子与溶剂、水和HF在石墨表面结合构成，形成包含高分子和无机盐的多孔层。SEI膜的形成并非无足轻重，它在电极材料性能...
锂电池中的SEI膜是指什么
SEI膜的形成过程，即电化学反应过程。在电压达到一定值时，在负极表面会发生一系列的物理化学变化。在实际生产中，主要是电池化成这一步形成膜的。
锂电池中的SEI膜是指什么
锂电池首次充放电时，电极与电解液之间的接触会产生一层固液界面膜，即我们所说的SEI膜。它具有类似固体电解质的特性，主要在电池化成过程中形成，对电池性能至关重要。SEI膜的生成并非一成不变，它伴随着复杂的电化学反应。锂枝晶的生长问题，如影响电池安全性，是由于锂离子在电池循环过程中破坏SEI膜...
SEI膜是什么
SEI 膜的形成：在锂电池首次循环时由于电解液和负极材料在固液相间层面上发生反应，所以会 形成一层 SEI 膜。作用如下：第一，SEI 膜对负极材料会产生保护作用，使材料结构不容易崩塌，增加电极材 料的循环寿命。第二，SEI 膜在产生过程中会消耗一部分锂离子，而负极反应过程其实就是一个 在碳的层间...
锂电-锂离子电池中为什么会生成SEI膜?SEI膜生成具体过程,SEI膜结构
SEI膜是液态锂离子电池首次充放电时，电解液在电极固液相界面上反应生成的界面层。它具有固体电解质特性，能自由嵌入和脱出Li离子，被称作“固体电解质界面膜”（SEI膜）。为何生成在负极表面？采用分子轨道理论解释。HOMO和LUMO决定电解质溶液在负极处的热力学稳定性。如果电解质的LUMO能级低于负极费米能级...
什么是sei膜?有什么特点和作用
膜的形成：在锂电池首次循环时由于电解液和负极材料在固液相间层面上发生反应,所以会 形成一层 SEI 膜.作用如下：第一,SEI 膜对负极材料会产生保护作用,使材料结构不容易崩塌,增加电极材 料的循环寿命.第二,SEI 膜在产生过程中会消耗一部分锂离子,而负极反应过程其实就是一个 在碳的层间结构中锂...
磷酸铁锂电池中sei膜是怎么形成的
在液态锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。形成的层钝化膜能有效地阻止溶剂分子的通过,但Li+ 却可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出,具有固体电解质的特征,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界”( solid electrolyte interface) ,简称...
什么是sei膜?有什么特点和作用
然而，SEI膜在生成过程中会消耗部分锂离子，降低了负极在首次循环中的效率。尽管正极表面也会生成SEI膜，但其影响相对较小。对于负极材料性能的评价，首次循环效率是一个重要指标，高效的初次使用能显著改善电池性能。通过包覆、球化处理和表面改性等方法，可以显著提高首次循环效率和循环稳定性。SEI膜本质上...
