鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年06月07日
有關常見的預鋰化方法以及通過預鋰化對電極材料進行補鋰方法
在科學技術高度發達的今天,各種各樣的高科技出現在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那么你了解這些高科技可能會含有的鋰離子電池嗎?以及常見的預鋰化方法有什么?
1.預轉換負極
我們可以將負極轉變為單一形式,然后將其與正極組裝在一起,然后負極將形成SEI膜。這可以防止正極中鋰離子的損失,并且可以大大提高電池的第一效率和容量:將陰極板和鋰板浸入電解質中并通過外部電路連接進行充電。這確保了在形成過程中消耗的鋰離子來自鋰金屬薄片,而不是正極。負極板形成后,將再次與正極板組裝在一起。電池不應該重新形成,因此不會由于在負極上形成SEI膜而損失正極的鋰離子,并且容量會顯著新增。
這種預鋰化方法的優點在于,它可以最大程度地模擬歸一化過程,并確保SEI膜的形成效果類似于完整電池的形成效果。然而,這兩個過程難以操作:負電極預成型以及正負電極組件。
2、負極噴鋰粉法
由于僅靠負極難以形成鋰補充劑,因此人們想到了將鋰粉末直接噴射到負極上的方法。首先,要制備穩定的金屬鋰粉顆粒。顆粒的內層是金屬鋰,而外層是鋰離子和具有良好導電性的電子的保護層。在制備預鋰的過程中,首先將鋰粉分散在有機溶劑中,然后將分散體噴霧到負極板上,然后將殘留在負極板上的有機溶劑干燥以獲得負極板。隨后的組裝工作與正常過程一致。
在轉化過程中,噴涂在負極上的鋰粉將被消耗掉以形成SEI膜,從而使鋰離子在正極上的保留最大化,并新增了整個電池的容量。
3.負三層電極法
由于設備和技術的局限性,關于電池廠而言,簡單地進行高成本的預鋰轉化并不是優先考慮的事情。假如可以以熟悉的方式完成預鋰化,那么它將大大提高普及度。以下三層電極方法使電池廠的操作更加容易。三層電極方法的核心是銅箔的加工。與普通銅箔相比,三層電極法的銅箔涂有以后形成所需的鋰金屬粉末。為了防止鋰粉末與空氣反應,在鋰粉末上添加了保護層。負電極直接施加在保護層上。單層電極組裝后的整體示意圖如下:
當注入電池時,保護層將溶解在電解質中,從而金屬鋰與負極接觸。在SEI膜形成過程中消耗的鋰離子由鋰金屬粉末補充。電極充電后,顯示如下:該方法并不嚴格要求電池廠的加工條件,但穩定保護層的位置極難纏繞,卷繞和切割是一個很大的挑戰,而研究電極材料的發展和發展也難以保證負極性。電極材料的粘結金屬鋰粉后來變得和消失了。
4.正極富鋰材料法
在公司工作的任何人都必須經歷過放大實驗室中的物體有多么困難的事情。設備改造的成本,材料的批量投入的成本以及控制加工環境的成本等都可能成為致命的傷害,而新技術無法防止這種致命的傷害。有關鋰離子電池的工藝,設備已經基本成熟
正鋰離子法可以簡單地理解為當正鋰離子轉化為正鋰離子時,釋放的正鋰離子的量是正鋰離子的量的幾倍。當第一負極的影響小于正極的影響時,負極中鋰離子過多,這種損失會導致放電后有效空間無法充填正極的鋰離子,導致浪費的空間入到鋰正極中。假如將少量高克容量的富鋰材料添加到正極,它不僅可以供應更多的鋰離子以形成SEI膜的轉化,而且還可以防止擔心富鋰材料不能嵌入鋰離子放電中(因為所有供應的鋰離子轉化燃料消耗豐富的鋰離子)。
上述各種預鋰化方法針對的是全電池,其中負極的第一效應低于正極的第一效應。在預鋰離子電池之后,最高的第一效率只能達到正極材料的半電池水平。然而,上述方法關于正極的初級效應較低的電池基本上是無用的,因為整個電池的初級效應受正電荷的限制,并且沒有足夠的空間插入鋰。即使添加外部鋰,也無法插入正極,因此沒有效果。










