正極預鋰化通常采用化學合成法,在合成材料的過程中添加鋰源,這種方法適合商業應用,但如何尋找穩定的鋰源是現在要突破的方向。目前研究中主要有以下一些正極補鋰的方法:
1)富鋰添加劑用作預鋰化試劑
正極預鋰化截至目前并沒有發現這種方法可以應用到其他材料的報道,所以實用價值不是很高。
如 Li2NiO2,Li2CuO2,Li2CoO2均可以作為的富鋰添加劑,然而 Li2NiO2 在空氣中的不穩定,其表面會與空氣中的二氧化碳和水發生反應,生成碳酸鋰和氫氧化鋰。Li2CuO2,Li2CoO2在制備過程中的鋰源通常為 LiOH 和 Li2CO3,LiOH 在空氣中不穩定,而碳酸鋰在電池制備過程中有氣體產生,影 響 電 池 性 能。
2)二元鋰化合物
此類正極補鋰添加劑的補鋰效果遠高于富鋰化合物,少量的此類添加劑就可以完成對電池首次不可逆容量損失的補償。常用的 Li2O2, 和 Li3ON等。這些材 料 的 理 論 比 容 量 分 別Li2O 達 到 1168 mAh/g、1797mAh/g和2309 mAh/g。但是 Li2O2和Li2O 需要在4,77V(vs Li/Li+)的高壓下活化才能進行預鋰化,這可能會導致電解液發生分解。
3)逆轉化反應的納米復合材料
MxOy與熔融Li金屬反應制備的 M/Li2O(M=Fe,Co,Ni,Mn等)納米復合材料作為陰極預鋰化試劑也被報道。M/Li2O納米復合材料有著很高的理論比容量(如 Co/Li2O 為724mAh/g,Fe/Li2O 為799mAh/g,Mn/Li2O 為935mAh/g)。
這種材料雖然效果好,但是工藝復雜,成本高,難以工業化。