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鋰電池預(yù)鋰化的技術(shù)有什么?

時(shí)間:2022-05-11 10:07:05來(lái)源:鉅大LARGE

導(dǎo)語(yǔ):?常見(jiàn)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(lái)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(shì)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(dòng),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(guò)程中加入相比,SLMP直接加載到干燥的負(fù)極表面更簡(jiǎn)單易行。使用SLMP對(duì)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(guò)程中的體積變化不會(huì)對(duì)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(guò)在電解池中電解Li2SO4水溶液來(lái)對(duì)硅進(jìn)行補(bǔ)鋰,犧牲電極為浸入Li2SO4中的銅線,無(wú)論是使用鋰箔、SLMP還是硅化鋰粉來(lái)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(chǔ)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(chǎng)對(duì)電池性能要求的提高,通過(guò)傳統(tǒng)更換電極材料、開(kāi)發(fā)新的電解液的思路來(lái)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。



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