锂电池预锂化技术
来源：宝鄂实业
2020-02-10 16:21
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锂电池预锂技术是一个难题，了解这些锂的补充方法是非常重要的
为了解决这一问题，对预锂技术进行了探讨。预锂后，将锂加入电极数据中，抵消SEI膜形成的不可逆锂损耗，即电池之前的总容量和能量密度。
一、消极补充锂技能
预锂的常用方法是负极补锂，如锂箔补锂、锂粉补锂等，是目前开发预锂工艺的关键。此外，还有利用锂硅化粉和电解锂卤水解决预锂的技术。
1 .锂金属箔
锂箔是利用锂的自我放电机制进行锂的补充的技巧。由于电位差的关系，金属锂的电势是所有电极材料中最低的。当负极信息与锂金属箔接触时，电子自发地向负极移动，同时锂离子插入负极。
将电解液滴在生长在不锈钢基底上的硅纳米线的负极上，然后直接与锂金属箔接触，补充锂。补锂后对阴极进行半电池检测，未补锂时开路电压为1.55v，嵌锂在0.01-1.00v初始度0.1c放电比容量为3800mAh/g。补锂后的硅纳米线开路电压为0.25v，初始嵌锂比容量为1600mAh/g。
将锡碳负极直接与电解液湿润的锂箔接触180min补充锂。用半电池检查，加入锂后，锡碳的不可逆比容量从680mAh/g上升到65mAh/g。负极构成全电池，在3.1 ~ 4.8v的条件下，1.0c倍增器接近被测冰的100%，循环稳定，倍增器功能良好。
虽然与锂箔直接接触可以结束负极预锂，但预锂的程度不易准确控制。锂不足，不能充分推进冰;而锂的填充过量，可能会在负极表面形成锂金属镀层。
曹中阳等人对锂箔的补锂安全性进行了改进。计划的活性数据/聚合物/金属锂三层结构负极在环境空气中稳定30 ~ 60min，满足负极处理要求。三层分别是电化学沉积在铜箔上的金属锂层、聚甲基丙烯酸甲酯保护层和活性数据层。
2稳定金属锂粉(SLMP)
锂粉锂是福美时公司提出的，研制的SLMP比容量可达3600mAh/g，外观为2% ~ 5%的碳酸锂薄层，可在单调的环境中使用。将SLMP应用于负极前锂材料主要有两种方法:在混合过程中增加，或直接应用于负极表面。
传统的负极料浆采用PVDF/NMP或SBR+CMC/去离子水体系，而SLMP与极性溶剂不相容，只能分散在己烷、甲苯等非极性溶剂中，不能直接参与传统料浆过程。采用sbr-pvdf/甲苯体系，SLMP可直接混合在石墨电极料浆中。在SLMP预浸负极后，电池冰在0.01 ~ 1.00v和0.05C下由90.6%上升到96.2%。
与参与料浆共混过程相比，SLMP更简单，更容易直接加载到单调的负表面。采用SLMP对硅碳纳米管负极进行预锂，将质量分数为3%的SLMP/甲苯溶液滴在硅碳纳米管负极表面。甲苯溶剂蒸腾后，压片活化。预锂后，负极的初始不可逆容量降低了20% ~ 40%。
硅化锂粉
纳米硅化锂粉体的尺寸非常小，这更有利于在负极上的分散。此外，它已经处于膨胀状态，循环过程中的体积变化不会影响整个电极的结构。目前，关于硅化锂粉的锂补充剂添加剂的研究较少，只有j. Zhao等人研究了硅化锂粉对锂补充剂功能的改善和稳定性。
