Ringkasan penyebab menggembungnya baterai lithium-ion soft pack

Ringkasan penyebab menggembungnya baterai lithium-ion soft pack

Ada banyak alasan yang menyebabkan pembengkakan pada baterai lithium-ion paket lunak. Berdasarkan pengalaman penelitian dan pengembangan eksperimental, penulis membagi penyebab menggembungnya baterai lithium menjadi tiga kategori: pertama, peningkatan ketebalan yang disebabkan oleh pemuaian elektroda baterai selama siklus; Yang kedua adalah pembengkakan akibat oksidasi dan dekomposisi elektrolit sehingga menghasilkan gas. Yang ketiga adalah penonjolan yang disebabkan oleh cacat proses seperti kelembapan dan kerusakan sudut akibat kemasan baterai yang longgar. Pada sistem baterai yang berbeda, faktor dominan perubahan ketebalan baterai berbeda-beda. Misalnya, dalam sistem elektroda negatif litium titanat, faktor utama penonjolan adalah drum gas; Dalam sistem elektroda negatif grafit, ketebalan pelat elektroda dan produksi gas menyebabkan pembengkakan baterai.

1、 Perubahan ketebalan pelat elektroda

Pembahasan Faktor dan Mekanisme yang Mempengaruhi Pemuaian Elektroda Negatif Grafit

Peningkatan ketebalan sel selama proses pengisian baterai lithium-ion terutama disebabkan oleh perluasan elektroda negatif. Laju ekspansi elektroda positif hanya 2-4%, dan elektroda negatif biasanya terdiri dari grafit, perekat, dan karbon konduktif. Laju pemuaian bahan grafit itu sendiri mencapai~10%, dan faktor utama yang mempengaruhi perubahan laju pemuaian elektroda negatif grafit meliputi: pembentukan film SEI, status pengisian daya (SOC), parameter proses, dan faktor pengaruh lainnya.

(1) Selama proses pengisian dan pengosongan pertama baterai litium-ion yang dibentuk oleh film SEI, elektrolit mengalami reaksi reduksi pada antarmuka padat-cair partikel grafit, membentuk lapisan pasif (film SEI) yang menutupi permukaan elektroda. bahan. Pembentukan film SEI secara signifikan meningkatkan ketebalan anoda, dan karena pembentukan film SEI, ketebalan sel meningkat sekitar 4%. Dari sudut pandang proses perputaran jangka panjang, tergantung pada struktur fisik dan luas permukaan spesifik grafit yang berbeda, proses perputaran akan mengakibatkan pembubaran SEI dan proses dinamis produksi SEI baru, seperti grafit serpihan yang memiliki ekspansi lebih tinggi. kecepatan dibandingkan grafit bola.

(2) Selama proses perputaran sel baterai dalam keadaan terisi, perluasan volume anoda grafit menunjukkan hubungan fungsional periodik yang baik dengan SOC sel baterai. Artinya, ketika ion litium terus tertanam dalam grafit (dengan peningkatan SOC sel baterai), volumenya secara bertahap membesar. Ketika ion litium terlepas dari anoda grafit, SOC sel baterai secara bertahap menurun, dan volume anoda grafit yang sesuai secara bertahap menurun.

(3) Dari sudut pandang parameter proses, kepadatan pemadatan mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap anoda grafit. Selama proses pengepresan dingin pada elektroda, tegangan tekan yang besar dihasilkan pada lapisan film anoda grafit, yang sulit untuk dilepaskan sepenuhnya pada pemanggangan suhu tinggi berikutnya dan proses elektroda lainnya. Ketika sel baterai mengalami pengisian dan pengosongan siklik, karena efek gabungan dari beberapa faktor seperti penyisipan dan pelepasan ion litium, pembengkakan elektrolit pada perekat, tekanan membran dilepaskan selama proses siklus, dan laju ekspansi meningkat. Di sisi lain, kepadatan pemadatan menentukan kapasitas pori lapisan film anoda. Kapasitas pori pada lapisan film besar, yang secara efektif dapat menyerap volume ekspansi elektroda. Kapasitas porinya kecil, dan ketika elektroda mengembang, tidak ada cukup ruang untuk menyerap volume yang dihasilkan oleh pemuaian. Pada saat ini, pemuaian hanya dapat meluas ke arah luar lapisan film, yang diwujudkan sebagai pemuaian volume film anoda.

(4) Faktor lain seperti kekuatan ikatan perekat (perekat, partikel grafit, karbon konduktif, dan kekuatan ikatan antarmuka antara kolektor dan fluida), laju pelepasan muatan, kemampuan pembengkakan perekat dan elektrolit , bentuk dan kepadatan tumpukan partikel grafit, serta peningkatan volume elektroda yang disebabkan oleh kegagalan perekat selama proses siklus, semuanya memiliki dampak tertentu pada ekspansi anoda.

Perhitungan tingkat ekspansi:

Untuk perhitungan laju muai, gunakan metode anime untuk mengukur ukuran pelat anoda pada arah X dan Y, menggunakan mikrometer untuk mengukur ketebalan pada arah Z, dan mengukur secara terpisah setelah pelat stempel dan inti listrik terisi penuh.

                                               Gambar 1 Diagram skema pengukuran pelat anoda

Pengaruh Kepadatan Pemadatan dan Kualitas Lapisan Terhadap Ekspansi Elektroda Negatif

Dengan menggunakan kepadatan pemadatan dan kualitas lapisan sebagai faktor, tiga tingkat berbeda diambil untuk desain eksperimen ortogonal faktor penuh (seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1), dengan kondisi lain yang sama untuk setiap kelompok.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 (a) dan (b), setelah sel baterai terisi penuh, laju ekspansi lembaran anoda dalam arah X/Y/Z meningkat seiring dengan peningkatan kepadatan pemadatan. Ketika kepadatan pemadatan meningkat dari 1,5g/cm3 menjadi 1,7g/cm3, laju pemuaian pada arah X/Y meningkat dari 0,7% menjadi 1,3%, dan laju pemuaian pada arah Z meningkat dari 13% menjadi 18%. Dari Gambar 2 (a), terlihat bahwa pada kepadatan pemadatan yang berbeda, laju muai pada arah X lebih besar dibandingkan pada arah Y. Penyebab utama fenomena ini disebabkan oleh proses pengepresan dingin pada lempeng kutub. Selama proses pengepresan dingin, ketika pelat kutub melewati roller pengepres, sesuai dengan hukum resistansi minimum, ketika material terkena gaya luar, partikel material akan mengalir ke arah resistansi minimum.

                           Gambar 2 Laju pemuaian anoda dalam arah yang berbeda

Saat pelat anoda ditekan dingin, arah dengan resistansi terendah adalah pada arah MD (arah Y pelat elektroda, seperti terlihat pada Gambar 3). Tegangan lebih mudah dilepaskan pada arah MD, sedangkan arah TD (arah X pelat elektroda) mempunyai resistansi yang lebih tinggi sehingga sulit untuk melepaskan tegangan pada proses penggulungan. Tegangan pada arah TD lebih besar dibandingkan tegangan pada arah MD. Oleh karena itu, setelah lembaran elektroda terisi penuh, laju pemuaian pada arah X lebih besar dibandingkan laju pemuaian pada arah Y. Di sisi lain, kepadatan pemadatan meningkat, dan kapasitas pori lembaran elektroda menurun (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4). Saat mengisi daya, tidak ada cukup ruang di dalam lapisan film anoda untuk menyerap volume pemuaian grafit, dan manifestasi eksternalnya adalah lembaran elektroda mengembang ke arah X, Y, dan Z secara keseluruhan. Dari Gambar 2 (c) dan (d) terlihat bahwa kualitas pelapisan meningkat dari 0,140g/1540.25mm2 menjadi 0.190g/1540.25mm2, laju muai pada arah X meningkat dari 0.84% ​​menjadi 1.15%, dan tingkat ekspansi ke arah Y meningkat dari 0,89% menjadi 1,05%. Tren laju ekspansi pada arah Z berlawanan dengan tren laju ekspansi pada arah X/Y, menunjukkan tren menurun, dari 16,02% menjadi 13,77%. Perluasan anoda grafit menunjukkan pola berfluktuasi pada arah X, Y, dan Z, dan perubahan kualitas lapisan terutama tercermin dalam perubahan signifikan pada ketebalan film. Pola variasi anoda di atas sesuai dengan hasil literatur, yaitu semakin kecil perbandingan ketebalan kolektor terhadap ketebalan film maka tegangan pada kolektor semakin besar.

                       Gambar 3 Diagram skema proses pengepresan dingin anoda

                     Gambar 4 Perubahan Fraksi Void pada Kepadatan Pemadatan yang Berbeda

Pengaruh ketebalan foil tembaga pada ekspansi elektroda negatif

Pilih dua faktor yang mempengaruhi, ketebalan foil tembaga dan kualitas lapisan, dengan tingkat ketebalan foil tembaga masing-masing 6 dan 8 μ m. Massa lapisan anoda masing-masing adalah 0,140g/1, 540,25mm2, dan 0,190g/1, 540,25mm2. Kepadatan pemadatan adalah 1,6g/cm3, dan kondisi lainnya sama untuk setiap kelompok percobaan. Hasil percobaan ditunjukkan pada Gambar 5. Dari Gambar 5 (a) dan (c), terlihat bahwa pada dua kualitas pelapisan yang berbeda, pada arah X/Y 8 Laju muai m lembaran anoda foil tembaga lebih kecil dari 6 m. Peningkatan ketebalan lapisan tembaga menghasilkan peningkatan modulus elastisitasnya (lihat Gambar 6), yang meningkatkan ketahanannya terhadap deformasi dan meningkatkan batasan ekspansi anoda, yang mengakibatkan penurunan laju ekspansi. Menurut literatur, dengan kualitas lapisan yang sama, dengan bertambahnya ketebalan foil tembaga, rasio ketebalan kolektor terhadap ketebalan film meningkat, tegangan pada kolektor berkurang, dan laju ekspansi elektroda menurun. Pada arah Z, tren perubahan laju ekspansi sangat berlawanan. Dari Gambar 5 (b), terlihat bahwa dengan bertambahnya ketebalan lapisan tembaga, laju pemuaian juga meningkat; Dari perbandingan Gambar 5 (b) dan (d) terlihat bahwa dengan peningkatan kualitas pelapisan dari 0,140g/1 dan 540,25mm2 menjadi 0,190g/1540,25mm2 maka ketebalan foil tembaga meningkat dan laju muainya meningkat. berkurang. Meningkatkan ketebalan foil tembaga, meskipun bermanfaat untuk mengurangi tegangannya sendiri (kekuatan tinggi), akan meningkatkan tegangan pada lapisan film, yang menyebabkan peningkatan laju ekspansi arah Z, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5 (b); Dengan meningkatnya kualitas lapisan, meskipun foil tembaga yang tebal mempunyai efek meningkatkan peningkatan tekanan pada lapisan film, hal ini juga meningkatkan kapasitas pengikatan lapisan film. Pada saat ini, gaya pengikatan menjadi lebih jelas dan laju ekspansi arah Z menurun.

Gambar 5 Perubahan Laju Ekspansi Film Anoda dengan Ketebalan Foil Tembaga dan Kualitas Lapisan yang Berbeda

                        Gambar 6 Kurva tegangan-regangan foil tembaga dengan ketebalan berbeda

Pengaruh jenis grafit pada ekspansi elektroda negatif

Lima jenis grafit berbeda digunakan untuk percobaan (lihat Tabel 2), dengan massa lapisan 0,165g/1540,25mm2, kepadatan pemadatan 1,6g/cm3, dan ketebalan foil tembaga 8 μm. Kondisi lainnya sama, dan hasil percobaan ditunjukkan pada Gambar 7. Dari Gambar 7 (a) terlihat adanya perbedaan yang signifikan laju muai berbagai grafit pada arah X/Y, dengan minimal 0,27% dan maksimal 1,14%. Tingkat ekspansi pada arah Z masing-masing sebesar 15,44% dan 17,47%. Yang mempunyai ekspansi besar pada arah X/Y mempunyai ekspansi kecil pada arah Z, yang konsisten dengan hasil yang dianalisis pada Bagian 2.2. Sel yang menggunakan grafit A-1 menunjukkan deformasi yang parah dengan laju deformasi 20%, sedangkan kelompok sel lainnya tidak menunjukkan deformasi, hal ini menunjukkan bahwa besar kecilnya laju muai X/Y mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap deformasi sel.

                            Gambar 7 Tingkat ekspansi grafit yang berbeda

Kesimpulan

(1) Peningkatan densitas pemadatan akan meningkatkan laju pemuaian lembaran anoda pada arah X/Y dan Z selama proses pengisian penuh, dan laju pemuaian pada arah X lebih besar dibandingkan pada arah Y (arah X adalah arah sumbu rol selama proses pengepresan dingin lembaran anoda, dan arah Y adalah arah sabuk mesin).

(2) Dengan meningkatkan kualitas pelapisan, laju pemuaian pada arah X/Y cenderung meningkat, sedangkan laju pemuaian pada arah Z menurun; Peningkatan kualitas pelapisan akan menyebabkan peningkatan tegangan tarik pada kumpulan fluida.

(3) Peningkatan kekuatan pengumpul arus dapat menekan pemuaian anoda pada arah X/Y.

(4) Berbagai jenis grafit memiliki perbedaan laju muai yang signifikan pada arah X/Y dan Z, dengan ukuran muai pada arah X/Y mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap deformasi sel.

2、 Penonjolan yang disebabkan oleh produksi gas baterai

Produksi gas internal baterai adalah alasan penting lainnya terjadinya penonjolan baterai, baik selama perputaran suhu ruangan, perputaran suhu tinggi, atau penyimpanan suhu tinggi, hal ini akan menghasilkan tingkat produksi gas penonjolan yang berbeda-beda. Selama proses pengisian dan pengosongan awal baterai, lapisan SEI (Solid Electrolyte Interface) akan terbentuk pada permukaan elektroda. Pembentukan film SEI negatif terutama berasal dari reduksi dan dekomposisi EC (Ethylene Carbonate). Seiring dengan pembentukan alkil litium dan Li2CO3, sejumlah besar CO dan C2H4 dihasilkan. DMC (Dimethyl Carbonate) dan EMC (Ethyl Methyl Carbonate) dalam pelarut juga membentuk RLiCO3 dan ROLi selama proses pembentukan film, disertai dengan produksi gas seperti CH4, C2H6, dan C3H8, serta gas CO. Pada elektrolit berbahan dasar PC (Propilen karbonat), produksi gas relatif tinggi, terutama gas C3H8 yang dihasilkan dari reduksi PC. Baterai paket lunak litium besi fosfat mengalami inflasi paling parah setelah diisi pada suhu 0,1C selama siklus pertama. Seperti terlihat di atas, terbentuknya SEI dibarengi dengan produksi gas dalam jumlah besar, yang merupakan proses yang tidak dapat dihindari. Kehadiran H2O dalam pengotor akan menyebabkan ikatan P-F di LiPF6 menjadi tidak stabil, menghasilkan HF, yang akan menyebabkan ketidakstabilan sistem baterai dan timbulnya gas. Kehadiran H2O yang berlebihan akan mengkonsumsi Li+ dan menghasilkan LiOH, LiO2, dan H2, sehingga menghasilkan gas. Selama penyimpanan dan proses pengisian dan pengosongan jangka panjang, gas juga dapat dihasilkan. Untuk baterai lithium-ion yang tersegel, keberadaan gas dalam jumlah besar dapat menyebabkan baterai mengembang, sehingga mempengaruhi kinerjanya dan memperpendek masa pakainya. Alasan utama timbulnya gas selama penyimpanan baterai adalah sebagai berikut: (1) Kehadiran H2O dalam sistem baterai dapat menyebabkan timbulnya HF sehingga menyebabkan kerusakan pada SEI. O2 dalam sistem dapat menyebabkan oksidasi elektrolit, yang menyebabkan terbentuknya CO2 dalam jumlah besar; (2) Jika film SEI yang terbentuk pada pembentukan pertama tidak stabil, maka akan menyebabkan kerusakan pada film SEI selama tahap penyimpanan, dan perbaikan ulang film SEI akan melepaskan gas yang sebagian besar terdiri dari hidrokarbon. Selama siklus pengisian dan pengosongan baterai dalam jangka panjang, struktur kristal bahan positif berubah, potensial titik yang tidak rata pada permukaan elektroda dan faktor lainnya menyebabkan beberapa potensial titik menjadi terlalu tinggi, stabilitas elektrolit pada elektroda. permukaan berkurang, penebalan masker wajah yang konstan pada permukaan elektroda membuat resistansi antarmuka elektroda meningkat, selanjutnya meningkatkan potensial reaksi, menyebabkan penguraian elektrolit pada permukaan elektroda menghasilkan gas, dan bahan positif juga dapat melepaskan gas.

Dalam sistem yang berbeda, tingkat inflasi baterai bervariasi. Dalam baterai sistem elektroda negatif grafit, alasan utama pemuaian gas adalah pembentukan film SEI, kelembapan yang berlebihan di dalam sel, proses pembentukan yang tidak normal, pengemasan yang buruk, dll. Seperti disebutkan di atas, dalam sistem elektroda negatif litium titanat, industri umumnya percaya bahwa pemuaian gas pada baterai Li4Ti5O12 terutama disebabkan oleh bahannya yang mudah menyerap air, namun tidak ada bukti konklusif yang membuktikan spekulasi ini. Xiong dkk. dari Perusahaan Baterai Lishen Tianjin menunjukkan dalam abstrak Konferensi Elektrokimia Internasional ke-15 bahwa komposisi gas mencakup CO2, CO, alkana, dan sejumlah kecil olefin, tetapi tidak memberikan dukungan data untuk komposisi dan proporsi spesifiknya. Belharouak dkk. menggunakan instrumen spektrometri massa kromatografi gas untuk mengkarakterisasi produksi gas baterai. Komponen utama gas adalah H2, begitu pula CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, C3H6, dll.

Gambar 8 Komposisi gas baterai Li4Ti5O12/LiMn2O4 setelah 5 bulan siklus pada 30, 45, dan 60 ℃

Sistem elektrolit yang umum digunakan pada baterai lithium-ion adalah LiPF6/EC:EMC, dimana LiPF6 memiliki keseimbangan elektrolit sebagai berikut

PF5 merupakan asam kuat yang mudah menyebabkan dekomposisi karbonat, dan jumlah PF5 meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. PF5 membantu menguraikan elektrolit, menghasilkan gas CO2, CO, dan CxHy. Perhitungan tersebut juga menunjukkan bahwa penguraian EC menghasilkan gas CO dan CO2. C2H4 dan C3H6 dihasilkan oleh reaksi oksidasi-reduksi C2H6 dan C3H8 dengan Ti4+, sedangkan Ti4+ direduksi menjadi Ti3+. Menurut penelitian yang relevan, pembentukan H2 berasal dari sejumlah kecil air dalam elektrolit, namun kandungan air dalam elektrolit umumnya 20 × Sekitar 10-6, untuk produksi gas H2. Eksperimen Wu Kai di Universitas Shanghai Jiao Tong memilih grafit/NCM111 sebagai baterai dengan kontribusi rendah, dan menyimpulkan bahwa sumber H2 adalah penguraian karbonat di bawah tegangan tinggi.

3[UNK] Proses abnormal yang menyebabkan pembentukan dan perluasan gas

1. Kemasan yang buruk telah secara signifikan mengurangi proporsi sel baterai yang membengkak akibat kemasan yang buruk. Alasan buruknya penyegelan atas, penyegelan samping, dan degassing pada kemasan tiga sisi telah dijelaskan sebelumnya. Pengemasan yang buruk di kedua sisi akan menyebabkan sel baterai, yang terutama diwakili oleh penyegelan atas dan degassing. Penyegelan atas terutama disebabkan oleh penyegelan yang buruk pada posisi tab, dan degassing terutama disebabkan oleh pelapisan (termasuk pemisahan PP dari Al karena elektrolit dan gel). Pengemasan yang buruk menyebabkan uap air di udara masuk ke bagian dalam sel baterai, menyebabkan elektrolit terurai dan menghasilkan gas.

2. Permukaan kantong rusak, dan sel baterai rusak secara tidak normal atau rusak secara artifisial selama proses penarikan, mengakibatkan kerusakan kantong (seperti lubang kecil) dan memungkinkan air masuk ke bagian dalam sel baterai.

3. Kerusakan sudut: Karena deformasi khusus aluminium pada sudut terlipat, guncangan kantung udara dapat merusak sudut dan menyebabkan kerusakan Al (semakin besar sel baterai, semakin besar kantung udara, semakin mudah untuk menjadi rusak), kehilangan efek penghalang terhadap air. Lem kerut atau lem panas meleleh dapat ditambahkan ke sudut untuk mengatasi masalah. Dan dilarang memindahkan sel baterai dengan kantung udara di setiap proses setelah penyegelan atas, dan lebih banyak perhatian harus diberikan pada metode pengoperasian untuk mencegah osilasi kumpulan sel baterai pada papan yang menua.

4. Kadar air di dalam sel baterai melebihi standar. Setelah kadar air melebihi standar, elektrolit akan rusak dan menghasilkan gas setelah pembentukan atau degassing. Penyebab utama kandungan air yang berlebihan di dalam baterai adalah: kandungan air yang berlebihan dalam elektrolit, kandungan air yang berlebihan dalam sel kosong setelah dipanggang, dan kelembapan yang berlebihan di ruang pengering. Jika diduga kandungan air yang berlebihan dapat menyebabkan kembung, dapat dilakukan pemeriksaan retrospektif terhadap prosesnya.

5. Proses pembentukannya tidak normal, dan proses pembentukan yang salah dapat menyebabkan sel baterai mengembang.

6. Film SEI tidak stabil, dan fungsi emisi sel baterai sedikit meningkat selama proses pengisian dan pengosongan uji kapasitas.

7. Pengisian atau pengosongan yang berlebihan: Karena kelainan pada proses, mesin, atau papan pelindung, sel baterai mungkin terisi daya secara berlebihan atau habis secara berlebihan, sehingga mengakibatkan gelembung udara yang parah di dalam sel baterai.

8. Hubungan pendek: Karena kesalahan operasional, kedua tab sel baterai yang terisi daya bersentuhan dan mengalami korsleting. Sel baterai akan mengalami ledakan gas dan voltase akan turun dengan cepat sehingga menyebabkan tab terbakar hitam.

9. Hubungan pendek internal: Hubungan pendek internal antara kutub positif dan negatif sel baterai menyebabkan pelepasan dan pemanasan sel baterai dengan cepat, serta embusan gas yang parah. Ada banyak penyebab terjadinya korsleting internal: masalah desain; Penyusutan, pengeritingan, atau kerusakan pada film isolasi; ketidakselarasan sel Bi; Gerinda menembus membran isolasi; Tekanan perlengkapan yang berlebihan; Mesin setrika tepi terlalu tertekan, dll. Misalnya, di masa lalu, karena lebarnya tidak mencukupi, mesin setrika tepi menekan entitas sel baterai secara berlebihan, mengakibatkan korsleting dan kembung pada katoda dan anoda.

10. Korosi: Sel baterai mengalami korosi, dan lapisan aluminium termakan oleh reaksi, sehingga kehilangan penghalang terhadap air dan menyebabkan pemuaian gas.

11. Pemompaan vakum yang tidak normal, disebabkan oleh alasan sistem atau mesin. Degassing tidak menyeluruh; Zona radiasi termal Penyegelan Vakum terlalu besar, menyebabkan bayonet pengisap Degassing tidak dapat menembus kantong Pocket secara efektif, sehingga menghasilkan pengisapan yang tidak bersih.

Tindakan untuk menekan produksi gas yang tidak normal

4. Menekan produksi gas yang tidak normal memerlukan permulaan dari desain material dan proses manufaktur.

Pertama, perlu merancang dan mengoptimalkan sistem material dan elektrolit untuk memastikan terbentuknya film SEI yang padat dan stabil, meningkatkan stabilitas material elektroda positif, dan menekan terjadinya produksi gas yang tidak normal.

Untuk pengolahan elektrolit, metode penambahan sejumlah kecil aditif pembentuk film sering digunakan untuk membuat film SEI lebih seragam dan padat, mengurangi pelepasan film SEI selama penggunaan dan produksi gas selama regenerasi, yang menyebabkan baterai menonjol. Penelitian yang relevan telah dilaporkan dan diterapkan dalam praktik, seperti Cheng Su dari Harbin Institute of Technology, yang melaporkan bahwa penggunaan aditif pembentuk film VC dapat mengurangi penggembungan baterai. Namun, sebagian besar penelitian berfokus pada aditif komponen tunggal, dengan efektivitas yang terbatas. Cao Changhe dan peneliti lainnya dari Universitas Sains dan Teknologi China Timur menggunakan komposit VC dan PS sebagai aditif pembentuk lapisan elektrolit baru, dan mencapai hasil yang baik. Produksi gas baterai berkurang secara signifikan selama penyimpanan dan siklus suhu tinggi. Penelitian menunjukkan bahwa komponen membran SEI yang dibentuk oleh EC dan VC adalah alkil litium karbonat linier. Pada suhu tinggi, alkil litium karbonat yang terikat pada LiC tidak stabil dan terurai menjadi gas seperti CO2, sehingga menyebabkan baterai membengkak. Film SEI yang dibentuk oleh PS adalah litium alkil sulfonat. Meskipun film tersebut memiliki cacat, namun memiliki struktur dua dimensi tertentu dan masih relatif stabil bila dilekatkan pada LiC pada suhu tinggi. Ketika VC dan PS digunakan bersama-sama, PS membentuk struktur dua dimensi yang rusak pada permukaan elektroda negatif pada tegangan rendah. Ketika tegangan meningkat, VC membentuk struktur linier alkil litium karbonat pada permukaan elektroda negatif. Alkil litium karbonat mengisi cacat struktur dua dimensi, membentuk film SEI yang stabil dengan struktur jaringan yang melekat pada LiC. Membran SEI dengan struktur ini sangat meningkatkan stabilitasnya dan secara efektif dapat menekan produksi gas yang disebabkan oleh dekomposisi membran.

Selain itu, karena interaksi antara bahan lithium kobalt oksida elektroda positif dan elektrolit, produk dekomposisinya akan mengkatalisis dekomposisi pelarut dalam elektrolit. Oleh karena itu, pelapisan permukaan bahan elektroda positif tidak hanya dapat meningkatkan stabilitas struktural bahan, tetapi juga mengurangi kontak antara elektroda positif dan elektrolit, mengurangi gas yang dihasilkan oleh dekomposisi katalitik elektroda positif aktif. Oleh karena itu, pembentukan lapisan pelapis yang stabil dan lengkap pada permukaan partikel material elektroda positif juga menjadi arah pengembangan utama saat ini.