El tema de la suplementación con litio ya es un lugar común. En el pasado, simplemente hemos resumido el proceso de reposición de litio en la corriente principal. En general, el uso de polvo de metal Li y lámina de Li directamente al ánodo de litio tiene una mayor madurez. Sin embargo, el principal método adoptado por los fabricantes de baterías eléctricas es el problema de seguridad y el alto costo, que no se puede evitar con el metal Li. Por el contrario, el proceso de suplemento de litio positivo tiene buena seguridad y no cambia el proceso existente, pero la madurez de la tecnología es baja. También se necesitan fabricantes de materiales relacionados para lanzar los productos correspondientes.
Además de agregar una pequeña cantidad de óxido que contiene Li de alta capacidad al sistema de electrodo positivo, también hay un medio para almacenar el exceso de Li en el material del electrodo positivo durante la síntesis del material del electrodo positivo, almacenando así el exceso de Li en el material del electrodo positivo. Durante el proceso, se puede liberar el exceso de Li para complementar el elemento de Li consumido por el electrodo negativo, logrando así el propósito de mejorar la primera eficiencia.
En general, hay dos formas de agregar el exceso de litio al material del electrodo positivo. El primero es insertar Li + en el material del electrodo positivo por reacción electroquímica. En general, el material del electrodo positivo y el metal Li primero están compuestos por una media celda, y el material del electrodo positivo se intercala con litio. Luego, el material del electrodo positivo y el electrodo negativo común constituyen una batería completa, logrando así el propósito de la reposición de litio. Este método es relativamente simple y también puede controlar bien la cantidad de Li incrustado, que es adecuado para su uso en un laboratorio, pero las desventajas también son obvias, y se compara la operación. Complejo, no tiene un valor práctico en la producción real. Otro método es agregar el exceso de Li en el proceso de síntesis a través de métodos químicos. Aunque la dificultad técnica es relativamente alta, no hay necesidad de agregar un proceso adicional en la producción de la batería, por lo que tiene más Valor práctico.
El concepto de pre-litiación positiva proviene de Giulio Gabrielli, Alemania, y Giulio Gabrielli informó por primera vez en 2016 la síntesis química de Li. 1+XNi 0.5Mn 1.5O4Material, pero en el momento Giulio Gabrielli esperaba sintetizar Li 1+XNi 0.5Mn 1.5O4Material (200mAh / g) mejora LiNi 0.5Mn 1.5O4La capacidad reversible del material (147mAh / g), hasta 2017, Giulio Gabrielli y otros talentos descubrieron Li. 1+XNi 0.5Mn 1.5O4El potencial de los materiales para resolver el problema de la primera baja eficiencia de las baterías de iones de litio, después del exceso de Li en el primer proceso de carga, Li 1+XNi 0.5Mn 1.5O4El material se transforma en LiNi normal. 0.5Mn 1.5O4Material, controlando diferentes proporciones de Li. 1+XNi 0.5Mn 1.5O4Materiales y LiNi 0.5Mn 1.5O4La mezcla de materiales y materiales puede controlar con precisión la relación de exceso de Li, lo que compensa completamente la pérdida irreversible de capacidad del electrodo negativo durante el primer proceso de carga. Esto también es una innovación y avance en el proceso de carga de litio positivo.
Giulio Gabrielli Li sintético 1+XNi 0.5Mn 1.5O4El material se sintetiza químicamente y el exceso de Li se agrega directamente durante la síntesis del material, por lo que es más práctico y se resuelve con SiO. xUn método eficaz para la baja eficiencia por primera vez de las baterías de iones de litio. Sin embargo, no es una tarea fácil agregar el exceso de Li al material del electrodo positivo y formar una estructura estable, y garantizar que el rendimiento del material del ciclo no se vea afectado. Todos los artículos publicados por Gabrielli aún no han sido reportados por Giulio Gabrielli en otros materiales (como los materiales NCA y NCM), y también se refleja que este método no es adecuado para todos los materiales de cátodos.
Recientemente, Vanchiappan Aravindan de India descubrió que el método también se puede aplicar a LiVPO. 4En el material F, el método adoptado por Vanchiappan Aravindan es un método de incrustación electroquímica relativamente simple, es decir, se introduce por primera vez LiVPO. 4F y el metal Li forman una batería, descarga para permitir que Li + se incruste en LiVPO 4Li se forma en el material F 1.26VPO 4F, luego diseccionar la batería, Li 1.26VPO 4F y material del ánodo (a-Fe usado aquí) 2O3) constituyen una batería completa, usando Li 1.26VPO 4El exceso de elemento Li en el material F constituye un a-Fe. 2O3La capacidad irreversible del material durante el primer proceso de inserción de litio (aproximadamente 503 mAh / g) aumenta enormemente la densidad de energía de toda la celda. Sin embargo, este método requiere primero la formación de una media celda y la inserción electroquímica de Li + en el material del electrodo positivo. Por lo tanto, la aplicación práctica en la producción real es de poca importancia, por lo que es necesario continuar explorando cómo sintetizar directamente el exceso de litio Li por métodos químicos. 1.26VPO 4Material F, para lograr litio positivo.
La pre-litiación positiva es resolver SiO. xLa capacidad irreversible negativa del electrodo negativo es un método ideal para aumentar la densidad de energía de la batería de iones de litio. Sin embargo, es un gran desafío incrustar el exceso de Li en el electrodo positivo y mantener una estructura estable. Estructura de LiMn 2O4Y LiNi 0.5Mn 1.5O4En términos de materiales, si la tecnología de pre-litiación se puede aplicar a los materiales NCA y NCM, la incorporación del exceso de elemento Li sin afectar el rendimiento de los materiales NCA y NCM tendrá un gran valor de aplicación.
