发布时间:2023-03-20 14:51 原文链接: 硅基全电池的其他重要参数

初始库仑效率(ICE)是全电池设计的关键,因为它对活性材料的利用率起着决定性的作用,从而影响适用电池的总重量。

然而,大多数关于硅负极LIBs的研究都集中在实验室。在实验研究中,通常采用金属锂作为对电极,但锂通常过量,这使得第一次嵌锂过程中SEI膜形成和副反应引起的Li+损失不会显着恶化循环稳定性。

在全电池中,锂离子的供应是有限的,主要来自含锂的正极。锂离子的任何损失都会极大地损害整个电池的能量密度和循环稳定性。因此,Si负极的低ICE成为限制全电池实际能量密度的关键因素,也是当前研究的重点和难点。

为了提高硅负极的ICE,已经提出了许多策略,例如电解质添加剂、比表面积控制和预锂化。其中,预锂化被认为是提高硅负极ICE的有效且可靠的途径。

总的来说,负极预锂化的成熟度较高,也是目前动力锂电池生产企业采用的主要方法之一。然而,高成本和安全问题是预锂化不可避免的一部分。

相比之下,正极预锂化材料显示出更高的开路电压(> 1 V)和更好的环境稳定性。此外,一些正极预锂化添加剂通常与现有的极性溶剂(如NMP)具有更好的相容性,使其在电池行业中非常实用。

另一方面,除了不可逆容量损失外,还需要确认可逆容量损失。对于可逆容量损失,需要包括材料工程在内的综合策略,以抑制循环过程中重新暴露表面的连续副反应。