在生活中，你可能接觸過(guò)各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你可能并不知道它的一些組成部分，比如它可能含有的鋰離子電池，那么接下來(lái)讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)鋰離子電池預(yù)鋰化技術(shù)。

近年來(lái)，鋰離子電池的預(yù)鋰化技術(shù)期待著預(yù)鋰化技術(shù)的發(fā)展方向。負(fù)極中鋰的補(bǔ)充方法包括鋰箔補(bǔ)充，鋰粉補(bǔ)充，硅化鋰粉和電解鋰鹽水溶液等。正極鋰補(bǔ)充添加劑包括富鋰化合物，基于轉(zhuǎn)化反應(yīng)的納米復(fù)合材料和二元鋰化合物。在鋰離子電池的首次充電過(guò)程中，有機(jī)電解質(zhì)將在負(fù)極（例如石墨）的表面上還原并分解，形成固態(tài)電解質(zhì)相界面（SEI）膜，該膜會(huì)永久消耗大量的鋰。正電極，導(dǎo)致第一個(gè)循環(huán)的庫(kù)侖效率（ICE）出現(xiàn)偏差。降低了鋰離子電池的容量和能量密度。
半電池的第一充電容量顯著低于第一放電容量，這意味著在放電過(guò)程中鋰離子到達(dá)石墨層之后，在隨后的充電過(guò)程中不會(huì)將它們從石墨上脫嵌100％。在此期間消耗掉的鋰離子在哪里消耗？相信有一定理論基礎(chǔ)的人可以想到這個(gè)原因：當(dāng)?shù)谝淮螌⑹腚姵胤烹姇r(shí)，在鋰離子嵌入石墨之前，他們首先會(huì)在石墨表面膜上形成SEI，即鋰在隨后的充電期間，SEI膜的離子不能返回到鋰片的負(fù)極，導(dǎo)致石墨半電池的第一放電容量>第一充電容量。
使正極材料為半電池（正極材料為正極，金屬鋰片為負(fù)極）后，在充放電循環(huán)中，鋰離子從正極析出并在負(fù)極析出。金屬鋰片（充電時(shí)）；在金屬鋰片失去電子后，它形成鋰離子并穿過(guò)電解質(zhì)，然后插入正極（放電期間）。常見(jiàn)的預(yù)鋰化方法是負(fù)極鋰的補(bǔ)充，例如鋰箔補(bǔ)充鋰，鋰粉補(bǔ)充鋰等，這是目前開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵預(yù)鋰化工藝。此外，還有用于預(yù)鋰化的硅化鋰粉末和電解鋰鹽水溶液。

用鋰箔補(bǔ)充鋰是一種利用自放電機(jī)制補(bǔ)充鋰的技術(shù)。在所有電極材料中，金屬鋰的電位最低。由于電勢(shì)差的存在，當(dāng)負(fù)極材料接觸金屬鋰箔時(shí)，電子自發(fā)移動(dòng)到負(fù)極，伴隨著Li +插入負(fù)極。錫-碳負(fù)極與浸泡在電解質(zhì)中180分鐘的鋰箔直接接觸，以補(bǔ)充鋰。通過(guò)半電池測(cè)試，補(bǔ)充鋰后，錫碳的不可逆比容量從680mAh / g降至65mAh / g。負(fù)極構(gòu)成一個(gè)完整的電池。在3.1-4.8V下以1.0C的速率測(cè)試的ICE接近100％，周期穩(wěn)定，并且速率性能良好。
可以通過(guò)在電解池中電解Li2SO4水溶液將鋰添加到硅中。犧牲電極是浸入Li2SO4中的銅線(xiàn)。無(wú)論使用鋰箔，SLMP還是硅化鋰粉末補(bǔ)充鋰，都涉及使用金屬鋰。金屬鋰價(jià)格昂貴，活性高，難于處理以及用于保護(hù)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本高。盡管富含鋰的化合物作為鋰補(bǔ)充劑已經(jīng)取得了一定的作用，但是第一個(gè)鋰補(bǔ)充劑的作用仍然受到較低比容量的限制。由于大的充電/放電電壓滯后，基于轉(zhuǎn)化反應(yīng)的納米復(fù)合材料可以在電池的第一次充電過(guò)程中貢獻(xiàn)大量的鋰，并且在放電過(guò)程中不會(huì)發(fā)生鋰嵌入反應(yīng)。
與非常困難且高投入的負(fù)極鋰補(bǔ)充劑相比，正極鋰補(bǔ)充劑要簡(jiǎn)單得多。典型的正極鋰補(bǔ)充劑是在混合正極的過(guò)程中添加少量的高容量材料。在充電過(guò)程中，Li +將從高容量材料中去除，以補(bǔ)充第一次充電和放電時(shí)不可逆的容量損失。當(dāng)前，用作正極鋰補(bǔ)充添加劑的材料主要包括：富鋰化合物，基于轉(zhuǎn)化反應(yīng)的納米復(fù)合材料和二元鋰化合物。
比較兩種補(bǔ)鋰方法，負(fù)極補(bǔ)鋰途徑具有較高的補(bǔ)鋰試劑容量（鋰箔，鋰粉和硅化鋰粉），但操作復(fù)雜，對(duì)環(huán)境要求高；正極通過(guò)向正極中添加鋰補(bǔ)充劑來(lái)補(bǔ)充鋰，路線(xiàn)具有很高的安全性和穩(wěn)定性，并且與現(xiàn)有電池生產(chǎn)工藝具有良好的兼容性。今后，負(fù)極用鋰補(bǔ)充技術(shù)的研究應(yīng)著眼于提高其在電池制造過(guò)程中的穩(wěn)定性，并開(kāi)發(fā)與工業(yè)生產(chǎn)和簡(jiǎn)單工藝兼容的技術(shù)方法。對(duì)于積極的鋰補(bǔ)充劑，應(yīng)著眼于高鋰補(bǔ)充劑能力，小用量和補(bǔ)充劑的開(kāi)發(fā)。鋰后殘留量少的添加劑體系。

相信通過(guò)閱讀上面的內(nèi)容，大家對(duì)鋰離子電池預(yù)鋰化技術(shù)有了初步的了解，同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過(guò)程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。