浅谈锂电池的补锂技术

大家好，小科来为大家解答以上问题。浅谈锂电池的补锂技术这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

解答：

1、 【补锂原因】

2、 目前应用最广泛的石墨阳极不可逆容量损失在6%以上，而对于高比容量的硅基和锡基合金阳极，不可逆容量损失甚至高达10%~20%。

3、 【补锂技术】

4、 在添加一些高容量硅基负极材料的情况下，电池第一次循环的库仑效率和电池容量较低。补充活性锂是解决这一问题的有效手段。目前报道的补充活性锂的方法有很多，包括负性补锂和正性补锂。

5、 负极补锂包括物理混锂，如在负极中加入锂粉或在极片表面轧制锂箔；化学锂化，其中通过使用锂化剂如丁基锂将锂化学预嵌入负电极中；自放电锂化：负极与电解液中的金属锂接触，完成自放电锂化；电化学预锂化：锂金属作为世界屋脊引入电池，负极与世界锂金属屋脊形成一对电极进行充放电，完成预锂化。

6、 补锂是在锂离子电池正极中加入具有高不可逆容量的含锂化合物。按化合物种类不同，可分为以Li2O、Li2O2、Li2S为代表的二元含锂化合物，以Li6CoO4、Li5FeO4为代表的三元含锂化合物和以Li2DHBN、Li2co4为代表的有机含锂化合物。补锂技术的应用不仅提高了锂离子电池的容量，而且延长了含硅负极电池的循环寿命。

7、 [锂补充的分类]

8、 (1)锂箔型锂补充剂

9、 负极片卷对卷预锂化方法的卷对卷应用包括卷对卷轧制金属锡箔和金属锂箔，金属锂在机械力的作用下与锡箔表层反应生成LixSn。这种预锂化锡箔在空气中保持良好的稳定性，在正常环境中暴露48小时，预锂化锡箔表面颜色略有变化，在79%湿度的空气中暴露12小时，预锂化锡箔仍能保持其初始容量的90%。用预锂锡箔组装的LFP|Sn电池，第一周库仑效率达到94%，可稳定循环200周。这种补锂方法也适用于铝箔和常规硅碳负极片。

10、 (2)锂粉补充锂

11、 滴乳液技术是合成稳定锂粉的一种非常有效的方法。其原理如图所示。锂粉表面包覆有由碳酸锂和氟化锂组成的稳定层。结果表明，含有这种稳定层的锂粉不仅能延长锂阳极的循环寿命，还能有效抑制锂枝晶的形成。稳定金属锂粉SLMP(Stabilizedlithiummetalpowder)是FMC公司生产的商用产品。它具有核-壳结构，由97%锂和3%碳酸锂涂层组成。碳酸锂保护层均匀地涂覆在锂粉的表面，可以防止锂粉的不良副反应，使SLMP可以在干燥的环境中使用，而不用在惰性气氛中使用。SLMP的比容量高达3600mah/g，将其应用于负极补锂，不仅可以提高锂离子电池的容量，还可以提高其首周储存效率和循环寿命。

12、 (3)电化学补锂

13、 在现有的锂离子电化学体系中，负极极片的预锂可以通过引入金属锂和负极形成对电极，控制电化学充放电深度来完成。电化学预锂化按实施方式可分为非原位和原位电化学预锂化。如图A所示，在常规的非原位电化学预锂化工艺中，首先将待预锂化的负极片和金属锂组装成半电池。经过特定的充放电循环后，负极片达到设定的预锂化水平，然后组装预锂化负极片和新的正极片

14、 补锂材料可以直接在正极浆料均化过程中加入，不需要额外的工艺改进，成本低。因此更适合目前的锂离子电池制造工艺，被誉为最有前景的补锂技术。从应用的角度来看，完美的正极补锂材料需要满足以下四个基本要求：

15、 (1)正极材料的不可逆脱锂过程应在正极的工作电压范围内，即脱锂电位低于正极材料的电压上限，嵌锂电位低于正极材料的电压下限；

16、 补锂材料应表现出足够高的比能量和体能量密度，通常不可逆容量大于350mah/g，以满足高效预锂。

17、 ;阳极锂补充材料应与当前通用制造工艺和电池系统兼容，且不与NMP、粘合剂等反应。在极片的制造过程中，并且在循环过程中与电解质没有不利的副反应，并且其分解产物在第一次循环后不会影响电池的循环。

18、 正极补锂材料具有良好的环境稳定性，可在空气或干燥环境中保持稳定。

19、 注：参考【锂离子电池补锂技术】

20、 这篇文章来自《新能源时代》,作者是唐帅法尔孔。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

标签：

免责声明：本文为转载，非本网原创内容，不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。