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补锂技术：锂电池储能的新引擎
发布时间:
2025-01-16
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随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的推进，在新能源领域，储能技术是实现能源转型和提高能源利用效率的关键。其中，锂电池储能因其高能量密度、长寿命和低成本等优势，成为储能市场的主流技术，其性能的提升成为了行业关注的焦点。在这一背景下，补锂技术（补充活性锂）应运而生，成为提升锂电池储能性能的关键技术之一。
01 储能领域为何需要补锂技术
储能技术的发展，特别是电化学储能技术，正从试点示范逐步走向工程化、规模化、系统化和产业化，在这一过程中，大容量、长寿命、低成本的电芯成为各家企业竞相研发的重点。锂电池储能因其高能量密度、长寿命和低成本等优势，成为储能市场的主流技术
锂电池在首次充电过程中，负极表面会形成固体电解质界面（SEI）层，这个过程会消耗部分活性锂，导致不可逆的容量损失。尤其在使用高容量的硅基负极材料时，这种损失更为严重，影响电池的首周库仑效率和总容量。
补锂技术通过补偿这部分活性锂的损失，可以有效提升电池的总容量和能量密度，延长电池的使用寿命，减少容量衰减。
02 补锂技术的实现方式
补充活性锂的过程可以通过锂离子电池的预锂化技术来完成。
提及预锂化技术，这是一种补偿活性锂损失的关键手段。预锂化技术方法多样，包括化学预锂化、电化学预锂化（外短路）、物理接触（内短路）、正极预锂化添加剂等。
化学预锂化：通过使用还原性非常强的含锂反应物添加剂处理负极，在氧化还原反应过程中将活性锂输运至负极材料。这种方法可以实现较高的均匀性，并且可以通过控制处理时间来调控预锂化程度。
电化学预锂化：将锂箔-电解液-负极组成系统，外加电压使得锂离子主动经过电解液扩散至负极并完成预锂化过程。这种方法可以实现预锂化程度、速度等参数的精确调控，但同时也面临着环境、储运等条件的限制。
物理接触预锂化：通过金属锂与负极材料的直接接触来实现预锂化。这种方法简单直接，但需要考虑的是锂箔和预锂化后的负极都具有很高的化学活性，对环境和储运条件有较高要求。
正极预锂化添加剂：通过在正极中添加额外的活性锂源来补偿不可逆的活性锂损失。这种方法环境要求低，可以直接使用常规匀浆工艺实现活性锂补充，是目前最具应用前景的预锂化技术。
这些技术路线各有特点，没有绝对的优劣之分，关键在于如何针对它们的短板进行弥补和优化。
03 补锂技术的发展优势
中国当前，中国在全球储能锂电池出货量中占据主导地位，随着储能市场的不断扩大，补锂技术的应用不仅提升了锂电池的性能，还推动了整个储能行业的发展。
提升电池性能：补锂技术能够显著提高电池的循环性能和能量密度。通过补锂技术，可以延长电池的使用寿命，减少容量衰减，这对于提高储能系统的经济性和可靠性具有重要意义。
技术突破与创新：补锂技术正成为解决电池性能瓶颈的手段之一。补锂添加剂在磷酸铁锂/石墨储能体系评测中，可大幅提升电芯的循环寿命。这表明补锂技术不仅能够提高电池性能，还能够推动储能技术的发展和创新。
随着新能源市场的持续扩大和硅碳等新型锂电池材料的产业化进程加速，补锂技术的发展将进一步推动储能系统的规模化和市场化，实现更高效、更智能的能源储存和利用。
文章来源：高低温特种电池
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