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華科孫永明AEM: 鋰離子電池預鋰化實際應用的前景和挑戰

華科孫永明AEM: 鋰離子電池預鋰化實際應用的前景和挑戰
為了滿足儲能應用日益增長的需求,非常需要進一步提高鋰離子電池的能量密度。由于在負極表面形成固體電解質界面(SEI),初始充電過程中的活性鋰損失顯著降低了鋰離子電池的容量和能量密度,尤其是高能量密度電池中的硅基負極。為了解決這個問題,為電池提供額外活性鋰的預鋰化是被廣泛接受的最有前途的策略之一。
華科孫永明AEM: 鋰離子電池預鋰化實際應用的前景和挑戰
在此,華中科技大學孫永明教授等人綜述了預鋰化的關鍵參數以及與預鋰化本身相關的挑戰/問題,而不是單獨列舉單個預鋰化方法。主要內容包括:可承載的鋰離子容量/預鋰化效率、具有化學和環境穩定性的預鋰化材料/試劑、預鋰化的安全隱患、預鋰化過程中的殘留物和副反應(如氣體逸出)、對電化學性能的潛在影響(如預鋰化引入的惰性材料/殘留物)以及預鋰化的工業兼容性和可擴展性。
華科孫永明AEM: 鋰離子電池預鋰化實際應用的前景和挑戰
圖1. 電池預鋰化的材料、方法和關鍵參數
然而,文獻主要討論材料設計/加工以獲得明顯優異的電化學性能,許多重要參數經常被忽視,這些參數對于電池行業的實際適用性至關重要。因此本綜述還說明了這些重要參數/問題的典型示例,提供了解決這些問題的有關材料/試劑的合理設計和處理的見解,并為在工業應用成功實現預鋰化提供了借鑒。
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圖2. 預鋰化對電化學性能的潛在影響
Promises and Challenges of the Practical Implementation of Prelithiation in Lithium-Ion Batteries, Advanced Energy Materials. 2021. DOI: 10.1002/aenm.202101565

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