鋰離子電池預(yù)鋰化技術(shù)

常見的預(yù)鋰化方式是負(fù)極補(bǔ)鋰，如鋰箔補(bǔ)鋰、鋰粉補(bǔ)鋰等，都是目前重點(diǎn)發(fā)展的預(yù)鋰化工藝；此外，還有利用硅化鋰粉和電解鋰鹽水溶液來進(jìn)行預(yù)鋰化的技術(shù)。

1、鋰箔補(bǔ)鋰

鋰箔補(bǔ)鋰是利用自放電機(jī)理進(jìn)行補(bǔ)鋰的技術(shù)。金屬鋰的電位在所有電極材料中最低，由于電勢差的存在，當(dāng)負(fù)極材料與金屬鋰箔接觸時(shí)，電子自發(fā)地向負(fù)極移動，伴隨著Li+在負(fù)極的嵌入。

2、穩(wěn)定化鋰金屬粉末(SLMP)

與在合漿過程中加入相比，SLMP直接加載到干燥的負(fù)極表面更簡單易行。使用SLMP對硅-碳納米管負(fù)極進(jìn)行預(yù)鋰化，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的SLMP/甲苯溶液滴在硅-碳納米管負(fù)極表面，待甲苯溶劑揮發(fā)后，進(jìn)行壓片、激活，預(yù)鋰化后，負(fù)極的首次不可逆容量減少了20%～40%。

3、硅化鋰粉

納米硅化鋰粉的尺寸很小，更加有利于在負(fù)極中的分散；此外，其已處于膨脹狀態(tài)，循環(huán)過程中的體積變化不會對整個(gè)電極的結(jié)構(gòu)造成影響。

4、電解鋰鹽水溶液進(jìn)行補(bǔ)鋰

通過在電解池中電解Li2SO4水溶液來對硅進(jìn)行補(bǔ)鋰，犧牲電極為浸入Li2SO4中的銅線，無論是使用鋰箔、SLMP還是硅化鋰粉來補(bǔ)鋰，都要涉及金屬鋰的使用。金屬鋰價(jià)格高、活性大，操作困難，儲存與運(yùn)輸要高額的費(fèi)用用于保護(hù)。

隨著鋰離子電池材料研究的深入、制造水平的提升以及市場對電池性能要求的提高,通過傳統(tǒng)更換電極材料、開發(fā)新的電解液的思路來提升鋰離子電池性能已經(jīng)非常有限。預(yù)鋰化技術(shù)的出現(xiàn)為鋰離子電池性能提升,特別是在改善不可逆容量損失,提升能量密度方面給出了一條有效的解決方法,為鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。