لایه فصل مشترک الکترولیتی جامد (SEI) یک فیلم سطحی است که از طریق تجزیه الکترولیت در باتری لیتیوم- یون روی سطح آند تشکیل میشود. درک صحیح از فرایند تشکیل لایه SEI در آندهای گرافیتی میتواند دید وسیعتری در خصوص غلبه بر چالشهای مربوط به این آندها ایجاد کند که منجر به عملکرد شارژ/ دشارژ بهتر خواهد شد. در این پژوهش آزمونهای ولتامتری چرخهای، طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی و آزمون شارژ/ دشارژ متوالی برای سل سکهای آند گرافیتی بهکار گرفته شده است تا فهم دقیقی از فرایند تشکیل فیلم SEI روی سطح آند گرافیت به دست آید. نتایج آزمون ولتامتری چرخهای نشان میدهد که بخش اعظم لایه SEI در چرخه اول تشکیل میگردد و با ادامه چرخههای ولتامتری لایه SEI به پایداری میرسد. بررسیهای امپدانس الکتروشیمیایی نشان میدهد که مقاومت انتقال بار (Rct) آند گرافیت پس از چرخههای الکتروشیمیایی از Ω122 به Ω 5/28 کاهش یافته است که این موضوع نشاندهنده تسهیل فرایند انتقال بار پس از تشکیل لایه SEI میباشد. نتایج آزمون شارژ/ دشارژ متوالی سل سکهای آند گرافیت نیز نشان میدهد که مقدار ظرفیت غیربرگشتپذیر در چرخه اول (که صرف تشکیل لایه SEI شده) به مراتب بیشتر از مقدار ظرفیت غیربرگشتپذیر در چرخههای بعدی است. با توجه به آنکه پس از چرخه دوم، لایه SEI تقریباً به پایداری رسیده است، میتوان گفت روش فرماسیون یک سل لیتیوم- یونی با آند گرافیت میتواند در دو چرخه شارژ/ دشارژ انجام پذیرد.
The solid electrolyte interphase (SEI) is a passivating film that is formed on the anode surface by electrolyte decomposition in a lithium ion battery. The proper understanding of the SEI formation process on the graphite anodes can create a wider view to overcome the challenges associated with these anodes, which lead to better cyclic performance. In this research, cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and cyclic charge/ discharge tests were used for graphite anode coin cell to obtain a perfect understanding of SEI formation process on the surface of graphite anode. The results of cyclic voltammetry test indicate that the large part of SEI layer is formed in the first cycle and the SEI will be stable by continued voltammetric cycles. The electrochemical impedance studies show that the charge transfer resistance (Rct) of graphite anode decreases from 122 Ω to 62.5 Ω after electrochemical cycles, which indicates the facility of the charge transfer process after the formation of the SEI layer. The results of cyclic charge/ discharge test also represent that the irreversible capacity of first cycle is consumed to form the SEI, and the reversibility has been sustained after the subsequent charge / discharge cycles.