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原文传递一种表征SEI膜生成平台出现原因的化学方法

专利名称：	一种表征SEI膜生成平台出现原因的化学方法
摘要：	本发明公开了一种表征SEI膜生成平台出现原因的化学方法，包括以下步骤：采用单面涂布的负极极片、锂铜复合带和电解液组装成负极叠片电池；将所述负极叠片电池经过化成、循环，采用不同的成分进行清洗后，再化成，通过收集各个过程中的负极粉料，分别进行红外、DSC和XPS表征来表征SEI膜的形成、溶解与稳定的过程，从而探究SEI膜生成平台出现的原因。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	合肥国轩高科动力能源有限公司
发明人：	代娟;袁雪芹;吴浩;李丽娟;邵素霞;王蓉蓉;吴欢欢;姚丹
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910317262.3
公开号：	CN110108660A
代理机构：	合肥天明专利事务所(普通合伙)
代理人：	汪贵艳
分类号：	G01N21/3563(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	230011 安徽省合肥市新站区岱河路599号
主权项：	1.一种表征SEI膜生成平台出现原因的化学方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、采用单面涂布的负极极片、锂铜复合带和电解液组装成负极叠片电池； S2、将所述负极叠片电池经过化成、循环后，将所述负极叠片电池分成三组，分别记为A组、B组、C组； S3、将A组电池拆解后收集负极粉料备用；将B组电池拆解后注入DMC浸泡后，倒出浸泡液风干，然后将B组电池分成B1组和B2组两组，将B1组电池取出负极收集粉料备用，将B2组电池重新注入步骤S1中的所述电解液后封装静置至少4h；将C组电池拆解后注入去离子水浸泡后，倒出浸泡液后烘干，然后将C组电池分成C1组和C2组两组，将C1组电池取出负极收集粉料备用，将C2组电池收集粉料重新合浆涂布制成极片，组装成叠片半电池后静置至少4h； S4、将经过步骤S3处理后的B2组电池和C2组电池分别再次经过步骤S2中所述的化成后，分别拆解后收集负极粉料备用； S5、将经过步骤S3处理的A组电池、B1组电池和C1组电池，经过S4步骤处理的B2组电池和C2组电池，五组电池中收集到的负极粉料均各自分成三份，分别制备红外、DSC和XPS样品测试，基于红外检测结果判断SEI膜是否被破坏，基于DSC检测结果判断SEI膜是否可以修复及修复能力，基于XPS检测结果判断SEI膜生成平台出现的原因； S6、分别绘制步骤S2中A组电池化成、步骤S4中B2组电池和C2组电池再次化成的电压随SOC的变化曲线和dQ/dV曲线，对负极极片和电解液界面形成的SEI膜的电位平台进行分析判断SEI膜平台的出现。 2.如权利要求1所述的化学方法，其特征在于，步骤S1中，所述电解液为1M 的LiPF6溶于体积比为EC/EMC/DEC=30:50:20的溶液。 3.如权利要求1所述的化学方法，其特征在于，步骤S2中，所述化成的具体步骤为：以0.05C电流将电池放电至5mV后，搁置至少5min；再以0.05C电流将电池恒流充电至2V，再以2V电压恒压至10-4mA。 4.如权利要求1所述的化学方法，其特征在于，步骤S2中，所述循环的具体步骤为：（1）以0.1C电流将电池放电至5mV后，搁置至少5min；（2）再以0.1C电流将电池恒流充电至2V后，以2V电压恒压充电至10-4 mA后，搁置至少5 min；（3）按照步骤（1）和（2）将电池循环2~3周。 5.如权利要求1所述的化学方法，其特征在于，步骤S3中所述的拆解均在干燥房中进行，所述干燥房的环境温度为25±0.5℃，露点为-60±5℃。 6.如权利要求1所述的化学方法，其特征在于，步骤S5中，基于红外检测结果判断SEI膜是否被破坏具体包括：观察与SEI膜相关的红外峰是否存在以及存在峰的强弱来判断SEI膜是否被破坏：当与SEI膜相关的红外峰不存在或存在但强度变弱时，则SEI膜被破坏；当与SEI膜相关的红外峰存在且强度未变化时，则SEI膜未被破坏。 7.如权利要求1所述的化学方法，其特征在于，步骤S5中，基于DSC检测结果判断SEI膜是否可以修复及修复能力具体包括：观察与SEI膜相关放热峰是否存在及存在峰的强弱来判断SEI膜是否可以修复及修复能力，当与SEI膜相关的放热峰消失后，经过再次化成放热峰又重新出现，则说明SEI膜可以修复，当再次出现的放热峰与消失前的放热峰存在强度差异时，则根据差异大小判断修复能力。 8.如权利要求1所述的化学方法，其特征在于，步骤S7中，基于XPS检测结果判断SEI膜生成平台出现的原因具体包括：观察负极表面元素含量和官能团的占比，判断SEI膜生成平台出现的原因。
所属类别：	发明专利