【硅碳负极通过预锂化抑制膨胀】硅碳复合材料因其具有高容量性能,被认为是下一代锂离子电池负极材料的极有潜力的候选。由于硅材料在电化学反应中容易膨胀,这导致其循环稳定性差。在使用硅材料作为负极材料时,首次膨胀会破坏形成在电极物质表面的SEI 膜,这是由Li2CO3、LiF、Li2O 等物质组成的复杂复合物,以固态的方式存在于电极表面,这会严重消耗电池中的锂元素,使其不能再参与后续的电化学反应。这导致全电池的能量密度严重下降。因此,对于硅碳复合材料,需要进一步的研究来提高其库伦效率,以避免这个问题。
目前可以通过预锂化的手段来来解决硅材料的首次库伦效率低的问题,预锂化(Prelithiation)是指在全电池系统中添加锂源,以确保电池中的锂含量足够。预处理处理是补偿不可逆容量损失、提高工作电压、增加电解液中锂离子的极其有效的方式,促进锂离子电池设备进步。此外,预处理也可以避免活性Li 金属引发的事故。