使用硅作为阳极材料的锂离子电池(LIBs)比最先进的石墨基LIBs具有更高的能量密度。然而，体积膨胀和相关动态表面的挑战导致固体电解质界面的连续(再)形成、活性锂损失和快速容量衰减。当硅与高容量但相当活泼的富镍阴极，如LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ (NCM-811)配对时，电池失效会进一步加速。

明斯特大学Aurora Gomez-Martin和Egy Adhitama等报告了锂金属的热蒸发作为在微米尺寸的Si (µ-Si)电极上的预锂化技术，以应对这些挑战。

本文要点：

（1）

作者讨论了锂的利用率(预锂化程度)和分布，因为它受活性阳极材料的物理性质(如粒度和表面积)的影响很大。“µ-Si”的使用打开了理解锂化深度的可能性，因为它可能影响硅基电池的失效机制。作者研究了不同电极容量平衡(氮磷比)及其与能量密度的权衡。NCM-811||“预锂化硅”全电池(预锂化程度为25%)的初始放电容量约为192 mAh g_NCM-811^-1，高于未经预锂化的电池(仅约为160 mAh g_NCM-811^-1)。

（2）

这项研究深入讨论了电极容量平衡(氮磷比)对全电池性能的重要影响。还强调了电池寿命和能量密度之间的权衡。需要指出的是，本文所讨论的现象可以进一步指导将锂金属热蒸发作为预锂化技术应用于硅基LIBs的研究方向。

参考文献:

Adhitama, E., Bela, M. M., Demelash, F., Stan, M. C., Winter, M., Gomez-Martin, A., Placke, T., On the Practical Applicability of the Li Metal-Based Thermal Evaporation Prelithiation Technique on Si Anodes for Lithium Ion Batteries. Adv. Energy Mater. 2022, 2203256.

DOI: 10.1002/aenm.202203256

https://doi.org/10.1002/aenm.202203256