鉅大LARGE | 點擊量:1349次 | 2022年05月10日
鋰電池預鋰化的技術有什么?
鋰離子電池預鋰化技術
常見的預鋰化方式是負極補鋰,如鋰箔補鋰、鋰粉補鋰等,都是目前重點發展的預鋰化工藝;此外,還有利用硅化鋰粉和電解鋰鹽水溶液來進行預鋰化的技術。
1、鋰箔補鋰
鋰箔補鋰是利用自放電機理進行補鋰的技術。金屬鋰的電位在所有電極材料中最低,由于電勢差的存在,當負極材料與金屬鋰箔接觸時,電子自發地向負極移動,伴隨著Li+在負極的嵌入。
2、穩定化鋰金屬粉末(SLMP)
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
與在合漿過程中加入相比,SLMP直接加載到干燥的負極表面更簡單易行。使用SLMP對硅-碳納米管負極進行預鋰化,將質量分數為3%的SLMP/甲苯溶液滴在硅-碳納米管負極表面,待甲苯溶劑揮發后,進行壓片、激活,預鋰化后,負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,更加有利于在負極中的分散;此外,其已處于膨脹狀態,循環過程中的體積變化不會對整個電極的結構造成影響。
4、電解鋰鹽水溶液進行補鋰
通過在電解池中電解Li2SO4水溶液來對硅進行補鋰,犧牲電極為浸入Li2SO4中的銅線,無論是使用鋰箔、SLMP還是硅化鋰粉來補鋰,都要涉及金屬鋰的使用。金屬鋰價格高、活性大,操作困難,儲存與運輸要高額的費用用于保護。
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,通過傳統更換電極材料、開發新的電解液的思路來提升鋰離子電池性能已經非常有限。預鋰化技術的出現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,為鋰離子電池技術的發展注入了新的活力。
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