État de la recherche sur la pré-lithiation des batteries au lithium et les technologies de brevet associées pour la supplémentation en lithium en Chine

Lors de la première charge d'une batterie lithium-ion, l'électrolyte organique se décompose et se décompose à la surface de l'électrode négative telle que le graphite, formant un film d'interface de phase d'électrolyte solide (SEI), qui consomme en permanence une grande quantité de lithium du électrode positive, provoquant la déviation d'efficacité coulombique (ICE) du premier cycle. Faible, réduisant la capacité et la densité d'énergie des batteries lithium-ion.

Les matériaux en graphite existants ont la première perte de lithium irréversible de 5% à 10%, et pour les matériaux d'anode de grande capacité, la première perte de lithium est encore plus élevée (la perte de capacité irréversible du silicium atteint 15% à 35%). Afin de résoudre ce problème, les gens ont étudié la technologie de prélithiation. Le matériau d'électrode est rechargé en lithium par prélithiation pour compenser la perte de lithium irréversible provoquée par la formation du film SEI, de manière à augmenter la capacité totale et la densité d'énergie de la batterie.

FIRSTEK a résumé les progrès de la recherche sur la technologie de pré-lithiation ces dernières années à partir des deux directions de la supplémentation en lithium sur l'électrode négative et de la supplémentation en lithium sur l'électrode positive.

Technologie de supplément de lithium anodique

Les méthodes de pré-lithiation courantes sont la supplémentation en lithium d'électrode négative, comme la supplémentation en feuille de lithium, la supplémentation en poudre de lithium, etc., qui sont actuellement les principaux processus de pré-lithiation du développement. En outre, il existe également des technologies de pré-lithiation utilisant de la poudre de siliciure de lithium et une solution aqueuse de sel de lithium électrolytique.

1. La feuille de lithium reconstitue le lithium

Le réapprovisionnement en feuille de lithium est une technologie qui utilise un mécanisme d'auto-décharge pour reconstituer le lithium. Le potentiel du lithium métallique est de -3,05 V (par rapport à SHE, électrode à hydrogène standard), ce qui est le plus bas parmi tous les matériaux d'électrode. En raison de l'existence de la différence de potentiel, lorsque le matériau de l'électrode négative est en contact avec la feuille de lithium métallique, les électrons se déplacent spontanément vers l'électrode négative, accompagnés de l'insertion de Li + dans l'électrode négative.

N. Liu et coll. électrolyte goutte à goutte sur l'électrode négative de nanofils de silicium (SiNW) cultivés sur un substrat en acier inoxydable, puis directement mis en contact avec la feuille de lithium métallique pour reconstituer le lithium. Un test de demi-cellule a été réalisé sur l'électrode négative après supplémentation en lithium. Il a été constaté que la tension en circuit ouvert (OCV) des SiNW sans supplémentation en lithium était de 1,55 V et que la capacité spécifique d'insertion du lithium pendant la première décharge de 0,1 C à 0,01 ～ 1,00 V était de 3800 mAh / g; après supplémentation en lithium L'OCV des SiNW est de 0,25 V, et la capacité spécifique d'insertion du lithium pour la première fois est de 1600 mAh / g. L'évolution de l'OCV et la capacité spécifique d'intercalation du lithium montrent qu'après le réapprovisionnement en lithium, Si a partiellement réagi avec Li.

J. Hassoun et coll. directement mis en contact l'électrode négative étain-carbone (Sn-C) avec la feuille de lithium trempée dans l'électrolyte pendant 180 minutes pour compléter le lithium. Testé avec une demi-cellule à 80 mA / g en 0,01 ~ 2. 00V, la capacité spécifique irréversible de Sn-C après reconstitution du lithium est réduite de 680 mAh / g (63%) à 65 mAh / g (14%). L'électrode négative et LiNi0. 45Co0. 1Mn1. 45O4 constitue une batterie pleine, et l'ICE testé à un taux de 1,0 C à 3,1 à 4,8 V est proche de 100%, et le cycle est stable, et les performances de taux sont bonnes; 5,0 C La capacité de décharge spécifique atteint 110 mAh / g, ce qui est seulement 14% inférieur à la capacité de décharge de 0,2 C.

Bien que l'électrode négative puisse être pré-lithiée en contact direct avec la feuille de lithium, le degré de pré-lithiation n'est pas facile à contrôler avec précision. Une lithiation insuffisante ne peut pas améliorer suffisamment l'ICE; et une supplémentation excessive en lithium peut former une couche de placage de lithium métallique sur la surface de l'électrode négative.

HJ Kim et coll. utilisé un court-circuit externe pour compléter le lithium sur l'électrode négative en oxyde de silicium (c-SiOx) à travers une feuille de lithium. L'expérience comparative montre que lorsque la résistance dans le court-circuit externe est de 100 Ω et que le temps de court-circuit est de 30 minutes, l'ICE peut être maximisée. Le test demi-cellule de c-SiOx avant et après la supplémentation en lithium a été effectué, et les 5 premiers cycles de 0,07 C à 0,01 ~ 1,50 V, l'efficacité coulombique de l'électrode avant la supplémentation en lithium était de 73,6% et 94,7. %, 96,6%, 97,5% et 98,0%; L'efficacité coulombique de l'électrode après supplémentation en lithium est de 94,9%, 95,7%, 97,2%, 97,9% et 98,3%. Une batterie pleine est composée de c-SiOx et LiNi0. 8 Co0. 15 Al0. 05 O2, testé à 2,5 ~ 4,2 V avec un courant de 10 mA / g, et la capacité de décharge spécifique de la batterie après le remplissage du lithium est modifiée par rapport à celle avant le remplissage du lithium. 106. 33 mAh / g augmenté à 165,09 mAh / g, ICE a augmenté de 58,85% à 85,34%.

ZY Cao et d'autres ont amélioré la sécurité de la supplémentation en lithium avec une feuille de lithium. L'électrode négative à structure à trois couches de matériau actif / polymère / lithium métal conçu peut être stable dans l'air ambiant (humidité relative 10% -30%) pendant 30 à 60 minutes, électrode suffisamment négative pour le traitement. La structure à trois couches est: une couche de lithium métallique déposée électrochimiquement sur une feuille de cuivre, la couche de lithium est revêtue d'une couche protectrice en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et d'une couche de matière active. La modification de l'épaisseur de la couche de lithium peut contrôler le degré de reconstitution du lithium. Une fois l'électrolyte injecté dans la batterie pour dissoudre le PMMA, la couche de lithium et le matériau actif sont en contact direct pour terminer la prélithiation. Testé avec 0,1C à 0,01 ～ 1,00 V, en utilisant le graphite avec la structure à trois couches pour reconstituer le lithium, l'ICE est passé de 92,0% à 99,7%; après que l'électrode négative en silicium pur a été rechargée avec du lithium, la première charge et décharge presque Il n'y a pas de perte de capacité. Bien que l'utilisation d'une feuille de lithium pour la supplémentation en lithium ait un bon effet, le processus de supplémentation en lithium doit être complété dans une batterie temporaire ou un dispositif électrochimique, et il est difficile de le mettre à l'échelle.

2. Poudre de lithium métallique stabilisée (SLMP)

Le lithium en poudre supplémentaire a été proposé par Formica. Le SLMP développé a une capacité spécifique de 3600 mAh / g, et la surface est recouverte d'une fine couche de 2% à 5% de carbonate de lithium (Li2CO3), qui peut être utilisée dans un environnement sec. Il existe deux façons principales d'appliquer le SLMP à la prélithiation de l'électrode négative: l'ajouter pendant le processus de mélange ou l'ajouter directement à la surface de l'électrode négative.

La suspension de composé d'électrode négative conventionnelle utilise le polyfluorure de vinylidène (PVDF) / méthylpyrrolidone (NMP) ou le caoutchouc styrène-butadiène (SBR) + carboxyméthylcellulose (CMC) / système d'eau désionisée, mais SLMP n'est pas compatible avec les solvants polaires Il est compatible et ne peut être dispersé que dans des solvants non polaires tels que l'hexane et le toluène, de sorte qu'il ne peut pas être ajouté directement dans le procédé de mélange conventionnel. L. Wang et coll. a utilisé le système SBR-PVDF / toluène pour mélanger directement SLMP dans la suspension d'électrode en graphite. Premièrement, le graphite et le PVDF sont mélangés dans un solvant NMP et séchés pour former du graphite revêtu de PVDF; puis du SLMP, du graphite revêtu de PVDF et du noir de carbone conducteur sont mélangés dans du toluène; enfin, SBR est ajouté. Après la pré-lithiation de l'électrode négative par SLMP, dans les conditions de 0,01 à 1,00 V et 0,05 C, la batterie ICE est passée de 90,6% à 96,2%.

Par rapport à l'ajout pendant le processus de mélange, il est plus facile de charger SLMP directement sur la surface de l'électrode négative sèche. MW Forney et coll. utilisé SLMP pour pré-lithiation de l'électrode négative de silicium (Si) -carbon nanotube (CNT), et a laissé tomber la solution SLMP / toluène avec une fraction massique de 3% sur la surface de l'électrode négative Si-CNT. Film, activez. Après prélithiation, la première capacité irréversible de l'électrode négative est réduite de 20% à 40%.

G. Ai et coll. SLMP dispersé dans une solution de xylène contenant 1% de SBR / polystyrène pour former une suspension SLMP stable. La suspension SLMP est appliquée sur la surface de l'électrode négative sèche pour réaliser la prélithiation de l'électrode négative telle que le graphite et SiO. Après la pré-lithiation, la batterie pleine graphite|matériau ternaire Nickel-Cobalt-Manganèse (NCM) est testée à 0,1 C à 3,0 ～ 4,2 V, et l'ICE est augmenté de 82,35% à 87,80%; SiO|NCM L'ICE de la batterie pleine est passée de 56,78% sans lithium à 88,12% après la pré-lithiation.

3. Poudre de siliciure de lithium

Par rapport au SLMP de l'ordre du micron, la taille (100-200 nm) de la poudre de siliciure de nano-lithium (LixSi) est plus petite, ce qui est plus propice à la dispersion dans l'électrode négative. De plus, LixSi est déjà dans un état expansé, et le changement de volume pendant le cycle n'affectera pas la structure de l'électrode entière. À l'heure actuelle, il existe peu d'études sur les additifs de supplémentation en lithium LixSi, et seuls J. Zhao et al. ont étudié l # 39; amélioration des performances et de la stabilité du supplément de lithium LixSi GG. Dans une atmosphère d'argon, la réaction d'alliage du silicium et du lithium métallique à 200 ℃ est utilisée pour synthétiser le matériau LixSi revêtu de Li2O. Le système à demi-cellules a été chargé et déchargé à 0,05 C à 0,01 ~ 1,00 V. Après l'ajout de 15% de LixSi, l'ICE de l'électrode négative en silicium a augmenté de 76% à 94%; les microsphères de carbone en mésophase (MCMB) avec 9% de LixSi ajouté) ICE ont augmenté de 75% à 99%; ICE d'anode en graphite avec 7% de LixSi a augmenté de 87% à 99%. Dans le système de batterie complet, l'ICE de la batterie graphite|LiFePO4 avec 7% de LixSi a augmenté de 77,6% à 90,8%, et il a une capacité plus élevée dans le test de cycle suivant.

Le LixSi synthétisé a de bonnes performances pour reconstituer le lithium, mais il ne peut maintenir une stabilité relative que dans l'air sec. Après avoir été exposée à de l'air sec avec un point de rosée de -50 ℃ pendant 5 jours, la capacité diminue de 30% et est complètement inactivée dans l'air ambiant. Afin d'améliorer la stabilité de LixSi, le 1-fluorodécane peut être utilisé pour réduire la surface des particules pour former un revêtement dense. Une fois le LixSi enduit placé dans de l'air sec pendant 5 jours, il n'y a pratiquement pas d'atténuation. Après avoir été placé dans de l'air avec une humidité relative de 10% pendant 6 heures, dans les conditions de 0,01 à 1,00 V et 0,02 C, le rapport La capacité est toujours aussi élevée que 1604 mAh / g, et le taux de rétention de capacité atteint 77%. Ajouter 5% à l'électrode négative en graphite pour le réapprovisionnement en lithium. Dans les conditions de 0,005 à 1,500 V et 0,05 C, l'ICE passe de 87,0% à 96,7%. Afin d'améliorer encore la stabilité du LixSi, SiO et SiO2 peuvent être utilisés à la place du Si comme matières premières pour synthétiser les matériaux composites LixSi-Li2O. Après mise en place du matériau composite dans l'air avec une humidité relative de 40% pendant 6 heures, la capacité spécifique est aussi élevée que 1240 mAh / g dans les conditions de 0,01 à 1,00 V et 0,02 C.Le composite LixSi-Li2O les matériaux synthétisés à partir des deux matières premières présentent tous d'excellentes performances de réapprovisionnement en lithium.

4. Solution aqueuse électrolytique de sel de lithium pour la reconstitution du lithium

Qu'il s'agisse d'utiliser une feuille de lithium, du SLMP ou de la poudre de siliciure de lithium pour compléter le lithium, cela implique l'utilisation de lithium métallique. Le lithium métal est cher, a une activité élevée et est difficile à utiliser. Le stockage et le transport nécessitent des coûts de protection élevés. Si le processus de supplément de lithium n'implique pas de lithium métallique, il peut réduire les coûts et améliorer les performances de sécurité. HT Zhou et coll. reconstituer le lithium pour le silicium en électrolysant une solution aqueuse de Li2SO4 dans une cellule électrolytique. L'électrode sacrificielle est un fil de cuivre immergé dans Li2SO4. La réaction de reconstitution du lithium est représentée dans la formule (1):

Le MnOx|Si batterie pleine après électrolyse à un courant de 1 A / g pendant 4,2 h, le MnOx supplémenté en lithium|La batterie Si a été testée à 0,5 ~ 3. 8 V, 0,5 C, 1,0 C, 2,0 C, 4 Les capacités spécifiques de 0 C et 8. 0 C sont 160 mAh / g, 136 mAh / g, 122 mAh / g, 108 mAh / g et 92 mAh / g, respectivement.

Technologie de supplément de lithium positif

Par rapport à la supplémentation en lithium d'électrode négative très difficile et à entrée élevée, la supplémentation en lithium d'électrode positive est beaucoup plus simple. Une supplémentation typique en lithium d'électrode positive consiste à ajouter une petite quantité de matériau de haute capacité pendant le processus de mélange de l'électrode positive. Pendant le processus de charge, Li + est retiré du matériau à haute capacité pour compléter la perte de capacité irréversible de la première charge et décharge. À l'heure actuelle, les matériaux utilisés comme additifs de supplément de lithium d'électrode positive comprennent principalement: des composés riches en lithium, des nanocomposites basés sur des réactions de conversion et des composés binaires de lithium.

1. Composé riche en lithium

G. Gabrielli et coll. utilisé des matériaux riches en lithium Li1 + x Ni0. 5 Mn1. 5O4 pour compenser la perte de capacité irréversible du Si-C | LiNi0. 5Mn1. Batterie pleine 5O4. La batterie avec une électrode positive mixte a un taux de rétention de capacité de 75% à 0,33 C entre 3,00 et 4,78 V pendant 100 cycles, tandis que la batterie avec une électrode positive LiNi0,5 Mn1,5 O4 pure n'est que de 51%. De plus, la densité d'énergie du Si-C | LiNi0. 5 Mn1. La batterie 5O4 utilisant une électrode positive mixte est 25% plus élevée que celle du graphite | LiNi0. 5Mn1. Batterie 5O4.

Li2NiO2 peut également être utilisé comme additif de supplément de lithium d'électrode positive, mais sa stabilité dans l'air est médiocre. MG Kim et coll. utilisé de l'isopropoxyde d'aluminium pour modifier Li2NiO2 et synthétisé un matériau Li2NiO2 qui est stable dans l'air et revêtu d'alumine, ce qui a un excellent effet de reconstitution du lithium. LiCoO2 non ajouté|batterie pleine en graphite, l'ICE dans les conditions de 2,75 ～ 4,20 V, 0,2 C est de 92%, et la batterie avec 4% de Li2NiO2 ajouté n'a presque pas de perte de capacité et les performances de taux ne sont pas affectées par les influences des additifs.

X. Su et coll. Ajout de Li5FeO4 (LFO) à l'électrode positive LiCoO2 pour compenser la perte de capacité de l'électrode négative en carbone dur pendant la première charge. Le test de demi-cellule montre: une électrode positive LiCoO2 avec 7% de LFO ajouté à 0,1 C.La capacité spécifique de la première charge et décharge (2,75 ~ 4,30 V) est de 233 mAh / g et 160 mAh / g respectivement, et les comptes de capacité irréversibles pour 31%, ce qui est suffisant pour compenser la première perte de capacité irréversible du carbone dur de 22%. Test de batterie complète (2,75 ~ 4,30 V, 0,05 C) Les résultats montrent: LiCoO2 avec 7% de LFO ajouté|La capacité réversible de la batterie pleine en carbone dur a augmenté de 14%, la densité d'énergie augmentée de 10% et les performances de cycle Améliorées, le taux de rétention de capacité spécifique de la batterie complète après 50 cycles est passé de moins de 90% à plus de 95%. Pour l'électrode positive LiCoO2 avec LFO, le processus de mélange et de revêtement doit être effectué dans une atmosphère inerte, et la stabilité du LFO dans l'environnement aérien doit être améliorée.

2. Nanocomposites basés sur des réactions de conversion

Bien que les composés riches en lithium aient obtenu certains effets en tant qu'additifs de supplément de lithium, le premier effet de supplément de lithium est toujours limité par une capacité spécifique inférieure. Les nanocomposites basés sur la réaction de conversion, en raison de la grande hystérésis de la tension de charge / décharge, peuvent fournir une grande quantité de lithium pendant la première charge de la batterie, tandis que la réaction d'intercalation du lithium ne peut pas se produire pendant le processus de décharge.

YM Sun et coll. a étudié les performances de M / oxyde de lithium (Li2O), M / fluorure de lithium (LiF), M / sulfure de lithium (Li2S) (M=Co, Ni et Fe) comme additifs de suppléments de lithium positifs. Le M / Li2O est synthétisé en mélangeant du MxOy et du lithium fondu dans une atmosphère d'argon. Le matériau composite synthétisé nano-Co / nano-Li2O (N-Co / N-Li2O) est cyclé à 4. 1 ～ 2. 5 V à 50 mA / g, la première capacité spécifique de charge atteint 619 mAh / g, et le la capacité spécifique de décharge n'est que de 10 mAh / g; Après avoir exposé le N-Co / NLi2O à l'air ambiant pendant 8 heures, la capacité spécifique de délithiation n'est que de 51 mAh / g inférieure à la valeur initiale. Après 2 jours, la capacité spécifique de délithiation est toujours de 418 mAh / g. Il montre que NCo / N-Li2O a une bonne stabilité environnementale et est compatible avec le processus de production des batteries commerciales. Semblables à N-Co / N-Li2O, N-Ni / N-Li2O et N-Fe / N-Li2O ont également une capacité de charge spécifique plus élevée (506 mAh / g et 631 mAh / g, respectivement) et une décharge très faible. capacité (respectivement 11 mAh / g et 19 mAh / g), excellentes performances du supplément de lithium.

Le LiF a une teneur élevée en lithium et une bonne stabilité, et est un matériau de complément au lithium d'électrode positive potentiel. Les nanomatériaux M / LiF construits par la réaction de conversion peuvent surmonter les problèmes de faible conductivité LiF et de conductivité ionique, de potentiel de décomposition électrochimique élevé et de produits de décomposition nocifs, faisant du LiF un excellent additif pour électrode positive au lithium. LiF / Co a une capacité spécifique de 520 mAh / g pour l'élimination du lithium entre 4,2 et 2,5 V, et une capacité spécifique de seulement 4 mAh / g pour l'insertion du lithium, indiquant que la capacité de réapprovisionnement en lithium de LiF / Co&peut atteindre 516 mAh / g. LiF / Fe a une capacité spécifique de 532 mAh / g pour l'élimination du lithium et une capacité spécifique de 26 mAh / g pour l'insertion de lithium à 4, 3 à 2,5 V, indiquant que LiF / Fe a une capacité de recharge de lithium de 506 mAh / g . Le LiFePO4|Demi-cellule Li avec 4,8% LiF / Co ajouté, et la capacité spécifique de la première charge avec 0,1 C à 2,5 ~ 4,2 V a atteint 197 mAh / g, ce qui est supérieur aux 164 mAh de la batterie sans LiF / Co / g augmenté de 20,1%, la capacité de décharge spécifique est similaire et la stabilité du cycle n'est pas affectée par les additifs.

La capacité théorique de Li2S atteint 1166 mAh / g, mais en tant qu'additif de supplément de lithium, il reste encore de nombreux problèmes à résoudre, tels que la compatibilité avec l'électrolyte, l'isolation et une mauvaise stabilité environnementale. Des études ont montré que l'introduction de métaux dans Li2 S pour former des matériaux composites L2 S / M peut résoudre ces problèmes. Li2S / Co, qui est une combinaison de CoS2 et de Li métallique, a une capacité de réapprovisionnement en lithium de 670 mAh / g. L'électrode LFP avec 4,8% de Li2 S / Co ajouté, à 2,5 à 4,2 V, la capacité spécifique de la première charge avec 0,1 C est de 204 mAh / g, soit 42 mAh / g de plus que l'électrode sans addition g. Le Li2 S / Fe synthétisé par FeS2 et le métal Li a une capacité de reconstitution du lithium de 480 mAh / g. Bien que la capacité de réapprovisionnement en lithium soit inférieure à Li2 S / Co, la matière première FeS2 est riche en ressources et à faible prix, donc Li2 S / Fe a de meilleures perspectives d'application commerciale. Bien que davantage de composés riches en lithium aient une capacité de réapprovisionnement en lithium plus élevée, les nanocomposites basés sur des réactions de conversion laisseront des oxydes, fluorures et sulfures métalliques inactifs après le premier réapprovisionnement en lithium, réduisant ainsi la densité énergétique de la batterie.

3. Composé binaire de lithium

Par rapport aux oxydes riches en lithium (environ 300 mAh / g) et aux matériaux composites de réaction de conversion (500-700 mAh / g), la capacité spécifique théorique des composés binaires du lithium est beaucoup plus élevée. Les capacités spécifiques théoriques de Li2O2, Li2O et Li3N atteignent respectivement 1168 mAh / g, 1797 mAh / g et 2309 mAh / g, et seule une petite quantité d'addition est nécessaire pour obtenir un effet de supplément de lithium similaire. Théoriquement, le résidu de ces matériaux après reconstitution du lithium est O2, N2, etc., qui peut être épuisé lors de la formation du film SEI de la batterie.

K. Park et coll. du Li3N commercial broyé en poudre d'une granulométrie de 1 à 5 μm, qui est utilisé comme additif de supplément de lithium Dans le système à demi-cellules, avec des électrodes Li3N LiCoO2 1% et 2% ajoutées, la première capacité spécifique de charge avec 0,1 C de 3,0 à 4,2 V est de 167,6 mAh / g et 178,4 mAh / g, le LiCoO2 plus pur a augmenté de 18. 0 mAh / g et 28,7 mAh / g. Après avoir ajouté 2% de Li3N, la capacité de décharge de LiCoO2|Batterie SiOx / C @ Si à 0,5 C de 1,75 à 4. 15 V est 11% plus élevé que celui de la batterie sans additifs. Afin de résoudre le problème de la conductivité de l'électrode mixte, du Li3N est déposé sur la surface de l'électrode LiCoO2 pour réduire l'impact sur la conductivité de l'électrode. La batterie pleine avec 5% d'additifs déposés sur la surface de l'électrode positive a une capacité spécifique de décharge de 126,3 mAh / g, soit 14,6 mAh / g de plus que la batterie sans additifs, et la performance de débit est similaire à la performance du cycle. De plus, le chargement de Li3N sur la surface d'une électrode sèche peut éviter l'incompatibilité de Li3N avec le solvant de suspension (tel que la méthylpyrrolidone).

YJ Bie et coll. Li2O2 commercialisé mixte avec LiNi0 33 Co0. 33 Mn0. 33 O2 (NCM) pour compenser la perte de lithium lors de la première charge de l'électrode négative en graphite. Le NCM de l'électrode hybride joue un double rôle de matière active et de catalyseur. Afin de catalyser efficacement la décomposition de Li2O2, 1% de NCM-6 h (NCM obtenu par broyage à boulets pendant 6 h) a été ajouté à l'électrode positive. Graphite|La batterie pleine NCM / NCM-6 h / 2% Li2O2 est chargée et déchargée à 2,75 ～ 4,60 V, et la première capacité spécifique réversible de 0,1 C est 207,1 mAh / g, ce qui est 7 plus élevé que le graphite|NCM batterie pleine 8%; 0,3 C de capacité spécifique réversible est de 165,4 mAh / g, soit 20,5% de plus que le graphite|Batterie pleine NCM. Des tests ont montré que l'oxygène libéré par la décomposition du Li2O2 consommera le Li + limité dans la batterie pleine, entraînant une baisse significative de la capacité de la batterie pleine avec Li2O2, mais la capacité peut être rétablie après que le gaz est déchargé. La première charge de la batterie dans le processus de production proprement dit est effectuée dans un système ouvert. Le gaz formé par la formation du film SEI et certaines réactions secondaires sera évacué avant le scellement, de sorte que l'influence de la libération d'O2 peut être réduite.

A. Abouimrane et al. ont étudié l'effet du Li2O de la taille d'un micron en tant qu'additif de supplément de lithium d'électrode positive. 20% SiO-SnCoC ajouté au Li2O|Li1. 2Ni0. 15Mn0. 55Co0. 1O2 batterie pleine, avec 10 mA / g à 2,0 ~ 4. 5 V cycle, la première capacité spécifique de décharge est passée de 176 mAh / g à 254 mAh / g. Les résultats expérimentaux montrent que le matériau riche en lithium Li1. 2Ni0. 15Mn0. 55Co0. 1O2 joue le double rôle de matière active et de catalyseur.