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众所周知,锂离子电池在众多储能领域中扮演了不可替代的作用,特别是随着近年来储能需求的不断增加,具备高比能量的锂离子电池成为了大家关注的焦点。在提升锂离子电池能量密度的方面,大家比较熟知的方法包括:(1)优化电池结构。比如比亚迪的“刀片电池”和宁德时代的“麒麟电池”等。(2)开发高能量密度的电极材料。如高镍三元材料、高压镍锰材料以及硅负极材料等。(3)降低电池组件质量以及非活性物质的比率。比如采用低材料密度的新型集流体来减轻集流体在电池中的质量占比;开发复合电极活性材料来减少导电剂和粘结剂等非活性材料的使用。除了上述几种方式,预锂化技术在提升锂离子能量密度方面也发挥的重要的作用。在锂离子电池首次充电过程中,由于固体电解质相界面(SEI)膜的形成,会永久地消耗大量来自正极的锂,从而造成首次循环的库仑效率(ICE)偏低,降低了锂离子电池的容量和能量密度。预锂化技术就是在锂离子电池工作之前向电池内部增加锂来补充锂离子,通过预锂化对电极材料进行补锂来抵消不可逆锂损耗,从而提高电池的总容量和能量密度。目前,预锂化技术已经成为了降低锂离子电池初次不可逆容量损失的不可或缺的手段。现如今,预锂化技术的实现方式有很多,包括负极化学预锂化、电化学预锂化、物理接触预锂化以及正极添加剂预锂化等。如今的预锂化技术的百花齐放离不开众多科研团队在此领域的深耕。回望过去,我们发现,在众多科研团队中,清华大学核能与新能源技术研究院何向明老师课题组是最早布局预锂化技术的团队之一。早在2006年,何向明课题组就发表了关于负极化学预锂化和物理接触预锂化的相关论文。下面简单回顾一下这两篇开创性的论文。【摘要】硬碳由于其大的可逆容量损失阻碍了在锂离子电池中的潜在应用。作者通过将Li2.6Co0.4N引入硬碳中,制备了硬碳/Li2.6Co0.4N复合阳极电极,以降低硬碳的初始高不可逆容量。锂化的Li2.6Co0.4N在第一个循环中提供锂补偿,在随后的半电池测试中首次库仑效率从66.3%提升到100%。制备的硬碳/Li2.6Co0.4N复合电极的初始容量为438