Festelektrolyt-Grenzschicht (SEI)
Die Festelektrolyt-Grenzschicht (SEI) ist eine passivierende Schicht aus festen Reaktionsprodukten, die sich dort bildet, wo die negative Elektrode auf den Elektrolyten trifft, insbesondere während der ersten Ladezyklen einer Lithium-Ionen-Batterie.
Warum sie wichtig ist
Eine wirksame SEI lässt Lithium-Ionen passieren, blockiert jedoch weitgehend den Elektronentransfer und die weitere Reduktion des Elektrolyten. Dies trägt zur Stabilisierung der reaktiven Elektrodenoberfläche bei. Sie ist weder ein separat eingebauter Separator noch ein einzelnes gezielt entwickeltes Material: Ihre Zusammensetzung und Struktur entstehen aus Elektrode, Elektrolyt, Additiven, Temperatur und Formierungsprozess.
Die Schicht muss dünn genug für den Ionentransport, aber zugleich intakt genug zum Schutz der Oberfläche bleiben. Wenn sie reißt oder auf andere Weise beschädigt wird, während sich Elektrodenpartikel ausdehnen und zusammenziehen, kann neu freigelegtes Material mit dem Elektrolyten reagieren und weitere SEI bilden. Anhaltendes Wachstum verbraucht zyklierbares Lithium und Elektrolyt und kann den Widerstand erhöhen, was zur Battery Degradation beiträgt.
Weitere Informationen zu Elektrodengrenzflächen, Formierungsreaktionen und Zielkonflikten bei Materialien finden Sie unter Cell Chemistry & Components.