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锂离子电池预锂化的技术有什么?
锂离子电池预锂化的技术有什么?
  • 发布时间:2021-02-06 16:08

锂离子电池预锂化的技术有什么?

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锂离子电池预锂化技术


常见的预锂化方式是负极补锂,如锂箔补锂、锂粉补锂等,都是目前重点发展的预锂化工艺;此外,还有利用硅化锂粉和电解锂盐水溶液来进行预锂化的技术。


1、锂箔补锂


锂箔补锂是利用自放电机理进行补锂的技术。金属锂的电位在所有电极材料中最低,由于电势差的存在,当负极材料与金属锂箔接触时,电子自发地向负极移动,伴随着Li+在负极的嵌入。


2、稳定化锂金属粉末(SLMP)


与在合浆过程中加入相比,SLMP直接加载到干燥的负极表面更简单易行。使用SLMP对硅-碳纳米管负极进行预锂化,将质量分数为3%的SLMP/甲苯溶液滴在硅-碳纳米管负极表面,待甲苯溶剂挥发后,进行压片、激活,预锂化后,负极的首次不可逆容量减少了20%~40%。


3、硅化锂粉


纳米硅化锂粉的尺寸很小,更加有利于在负极中的分散;此外,其已处于膨胀状态,循环过程中的体积变化不会对整个电极的结构造成影响。


4、电解锂盐水溶液进行补锂


通过在电解池中电解Li2SO4水溶液来对硅进行补锂,牺牲电极为浸入Li2SO4中的铜线,无论是使用锂箔、SLMP还是硅化锂粉来补锂,都要涉及金属锂的使用。金属锂价格高、活性大,操作困难,储存与运输要高额的费用用于保护。


随着锂离子电池材料研究的深入、制造水平的提升以及市场对电池性能要求的提高,通过传统更换电极材料、开发新的电解液的思路来提升锂离子电池性能已经非常有限。预锂化技术的出现为锂离子电池性能提升,特别是在改善不可逆容量损失,提升能量密度方面给出了一条有效的解决方法,为锂离子电池技术的发展注入了新的活力。


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