预锂化技术：下一代 LIBs 新型负极材料商业化的关键

在当今的能源行业，高性能的锂离子电池（LIBs）成为了众人瞩目的焦点。然而，在电池组装之前，如何有效去除ALL（一种杂质）却成为了一个至关重要的难题。这个过程既复杂又充满挑战，引起了学术界和工业界的广泛关注与深入探讨。

预锂化技术的重要性

预锂化，作为当前研究的热点，显得尤为重要。随着新型负极材料逐步走向市场，为了迎合下一代锂离子电池（LIBs）的发展，去除杂质ALL的必要性日益凸显。近年来，预锂化技术成为了各国科研人员和企业的研发重点。据悉，一些研发项目投入的资金已达百万级别，众多科研团队纷纷加入这一领域。预锂化技术对于提升高性能LIBs的性能至关重要，其重要性不言而喻。

预锂化过程可以影响负极的状态。在最初的几个循环中，负极的初始ALL就会显现，这时常常会出现库伦效率偏低的问题。这会导致负极内部积累较多的Li+，进而减少可循环的Li+数量，从而直接损害了LIBs的性能。

负极表面SEI与容量衰减

在实际应用LIBs的过程中，负极表面会形成SEI（固体电解质界面膜），这一过程中会消耗可循环的Li+，导致首圈CE（库仑效率）较低。这种现象容易导致电池容量迅速下降。众多实验案例表明，SEI的形成会使电池的可用容量显著减少，甚至可能在短时间内使电池电量急剧减少。

针对这一问题，一个可行的解决策略是向系统内引入额外的锂资源。实验人员采取此措施后，发现即便电极的可逆容量没有变化，电池的比容量仍能恢复到理想水平。

HC-EM预锂化策略

HC-EM这种预锂化策略在实验室研究中应用广泛。该策略通过构建半电池结构来实施，将计划使用的负极材料充当正极，而锂金属则作为负极材料。

它的优点很明显，主要在于实验室规模下的简化。实验人员能够轻松地通过电流和预嵌锂后的电压终止来控制这个过程。这样的策略在实验室进行预锂化研究时，提供了一种既简单又实用的方法，有助于科学家们更有效地收集数据和深化研究。

化学方法预锂化

近年来，化学方法在生成预嵌锂材料用于负极方面的应用不断进步。当这些预嵌锂材料与正极配合使用时，其预嵌锂效果比电化学预嵌锂策略下的产品更为稳定。众多企业纷纷尝试将此化学方法融入自家的LIBs产品研发中，投入了大量的人力与物力资源，旨在提升LIBs的性能。

这一化学方法在预锂化材料生产中展现出稳定性优势，这一特点为其在提升LIBs性能上带来了更多可能性，有望推动LIBs技术向更加可靠的方向发展。

正极中加入锂源

研究人员在正极材料中加入锂源方面付出了努力。比如，他们采用过度预嵌锂的方法，这种正极在充电过程中能够释放出额外的Li+，这有助于降低首次充电时的初始ALL。但这种方法也有其问题，比如预锂化效率不高，而且过程耗时较长。此外，电极上的通孔还会增加电池的成本。而且，每个电极的嵌锂程度并不均匀，需要花费大量时间来平衡。不同批次的正极材料在进行预锂化操作时，效果可能会有明显差异，这会影响到LIBs的品质稳定性。

电池内部状态因嵌锂度不均而不稳定，导致其在不同工作条件下性能波动显著，这已成为当前亟待解决的关键问题。

不同预锂化策略的比较与应用

负极部分添加锂源，其可控性极佳，对整个电池的能量密度并无不良影响，在实验室研究中非常适用。然而，锂化负极及其材料对水非常敏感，这导致在制造过程中，组装条件必须极其严格，使得其难以实现大规模应用。相较之下，CM技术（一种预锂化技术或材料）在其他策略中展现出更大的实际应用潜力，但前提是必须解决预嵌锂负极材料的化学稳定性问题。使用锂箔进行预嵌锂，相较于SLMP（可能是一种锂源材料），在制造电池时效率更高且更安全，同时，高表面积的锂源还带来了更高的预嵌锂率。这些因素都极大地影响了不同预锂化策略在实际应用中的选择。企业在选择预锂化策略时，必须综合考虑成本、工艺难度以及产品性能需求等多方面因素。

关于LIBs预锂化问题的解决，你觉得是理论研究占据主导地位，还是实践探索更为关键？不妨在评论区留下你的看法。若这篇文章对你有所助益，别忘了点赞并转发分享。