鉅大LARGE | 點擊量：441次 | 2021年12月15日
韓國研究了一種預先加載鋰或預鋰化的方案，能最大限度提升電池的能量密度
目前制約我國新能源汽車發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸即是電池容量難突破，導致續(xù)駛里程短，進而無法達到替代傳統(tǒng)燃油汽車的水平，而且這也是世界性難題。
據(jù)外媒報道，韓國一組研究人員研發(fā)了一種處理技術(shù)，能夠最大限度地提升將高容量電池的能量密度。韓國科學技術(shù)院（KoreaInstituteofScienceandTechnology，KIST）清潔能源研究所的MinahLee博士以及JihyunHong博士組成的聯(lián)合研究小組宣布，研發(fā)了一種技術(shù)，可以解決困擾硅基陽極材料已久的一個問題，而且該解決方案很簡單。
在鋰離子電池中，硅陽極材料的儲能量是石墨陽極材料的4倍，可大大增長電動汽車的續(xù)航里程，因而此種材料越來越受到人們的關注。但是，在初次充放電循環(huán)的充電過程中，配備硅基陽極的電池會損失20%以上的鋰離子，從而導致電池容量下降。為解決該問題，研究人員研究了一種預先加載鋰或預鋰化的方法，即在電池組裝之前，額外增加鋰，以補償電池循環(huán)過程中損失的鋰。目前而言，采用鋰粉等方法存在具安全隱患和成本高的缺點。
KIST的Lee博士和Hong博士研發(fā)了一種技術(shù)，可以采用含鋰溶液而不是鋰粉，預先加載鋰離子，防止硅基陽極流失鋰。只需將一個電極浸入定制化的溶液中5分鐘，就足以成功預先加載鋰，因為通過一個自發(fā)的化學反應，電子和鋰離子會插入至硅基陽極中。與傳統(tǒng)的添加鋰粉至電極，從而導致鋰分布不均的方法不同，此種定制化預鋰化溶液能夠迅速滲入電極，確保鋰均勻地進入到硅氧化物中。
該研究小組研發(fā)的預鋰化硅基陽極電池在第一次充電時，活性鋰的損失少于1%，初始電池效率高達99%，甚至更高。與市面上同類的石墨陽極電池（406Wh/kg—504Wh/kg）相比，采用預鋰化陽極制成的電池的能量密度高出25%。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
領導該項研究的Lee博士表示：“通過將計算材料科學技術(shù)融入最優(yōu)分子結(jié)構(gòu)設計中，我們能夠僅采用控制該溶液溫度和反應時間的簡單方法，極大地改進高容量硅基陽極的效率。由于該項技術(shù)可很容易地應用于現(xiàn)有電池生產(chǎn)設施中使用的輥壓工藝，因而該方法有可能在實際電池中采用硅基陽極，從而帶來突破?！?/p>
聯(lián)合首席研究員Hong博士表示：“此次合作能夠達成，全賴于KIST鼓勵不同研究團隊的成員進行聯(lián)合研究，該項預鋰化技術(shù)至少平均可以讓電動汽車增加100公里的續(xù)航里程。”電池聯(lián)盟
