Kiinteän elektrolyytin rajapintakerros (SEI)
Kiinteän elektrolyytin rajapintakerros (SEI) on passivoiva kiinteiden reaktiotuotteiden kerros, joka muodostuu negatiivisen elektrodin ja elektrolyytin rajapintaan erityisesti litiumioniakun ensimmäisten lataussyklien aikana.
Miksi sillä on merkitystä
Toimiva SEI päästää litiumionit läpi mutta estää suurelta osin elektronien siirtymisen ja elektrolyytin pelkistymisen jatkumisen. Tämä auttaa vakauttamaan reaktiivista elektrodipintaa. Kerros ei ole erikseen asennettu erotin eikä yksi suunniteltu materiaali: sen koostumus ja rakenne syntyvät elektrodin, elektrolyytin, lisäaineiden, lämpötilan ja muodostusprosessin yhteisvaikutuksesta.
Kerroksen on pysyttävä riittävän ohuena ionien kulkua varten mutta riittävän ehjänä pinnan suojaamiseksi. Jos se halkeilee tai muuten vaurioituu elektrodihiukkasten laajentuessa ja supistuessa, uusi paljastunut materiaali voi reagoida elektrolyytin kanssa ja muodostaa lisää SEI-kerrosta. Jatkuva kasvu kuluttaa syklitettävissä olevaa litiumia ja elektrolyyttiä ja voi kasvattaa resistanssia, mikä edistää Battery Degradation.
Elektrodien rajapintoja, muodostusreaktioita ja materiaalien välisiä kompromisseja käsitellään artikkelissa Cell Chemistry & Components.