Ličio baterijų išankstinio litijavimo ir susijusių patentinių ličio papildymo technologijų tyrimo statusas Kinijoje

Pirmą kartą įkraunant ličio jonų akumuliatorių, organinis elektrolitas suyra ir suyra ant neigiamo elektrodo, pvz., Grafito, paviršiaus, suformuodamas kietą elektrolito fazės sąsajos (SEI) plėvelę, kuri visam laikui sunaudoja didelį kiekį ličio. teigiamas elektrodas, sukeliantis pirmojo ciklo kuloninio efektyvumo (ICE) nuokrypį. Mažas, sumažinantis ličio jonų baterijų talpą ir energijos tankį.

Esamų grafito medžiagų pirmieji negrįžtami ličio nuostoliai yra nuo 5% iki 10%, o didelės talpos anodo medžiagoms - pirmieji ličio nuostoliai yra dar didesni (negrįžtamas silicio talpos praradimas siekia 15–35%). Norėdami išspręsti šią problemą, žmonės studijavo prelitiacijos technologiją. Elektrodų medžiaga įkraunama ličiu per išankstinį atstatymą, siekiant kompensuoti negrįžtamus ličio nuostolius, susidariusius dėl SEI plėvelės susidarymo, siekiant padidinti bendrą akumuliatoriaus talpą ir energijos tankį.

FIRSTEK apibendrino išankstinio litijavimo technologijos pažangą pastaraisiais metais iš dviejų ličio papildymo neigiamo elektrodo ir ličio papildymo teigiamo elektrodo kryptimis.

Anodo ličio papildų technologija

Įprasti išankstinio litijavimo metodai yra neigiamo ličio elektrodo papildymas, pvz., Ličio folijos papildymas, ličio miltelių papildymas ir kt., Kurie šiuo metu yra pagrindiniai išankstinio litijavimo procesai. Be to, yra ir išankstinio litijavimo technologijos, naudojant ličio silicido miltelius ir elektrolitinį ličio druskos vandeninį tirpalą.

1. Ličio folija pripildo ličio

Ličio folijos papildymas yra technologija, naudojanti savaiminio iškrovimo mechanizmą ličiui papildyti. Metalinio ličio potencialas yra -3,05 V (palyginti su SHE, standartinis vandenilio elektrodas), kuris yra mažiausias tarp visų elektrodų medžiagų. Dėl to, kad egzistuoja potencialų skirtumas, kai neigiamo elektrodo medžiaga liečiasi su metaline ličio folija, elektronai savaime pereina prie neigiamo elektrodo, kartu įterpdami Li + į neigiamą elektrodą.

N. Liu ir kt. lašinamas elektrolitas ant neigiamo silicio nanovielių (SiNW), auginamų ant nerūdijančio plieno pagrindo, elektrodo ir tada tiesiogiai susisiekė su ličio metaline folija, kad papildytų ličio. Po ličio papildymo neigiamas elektrodas buvo atliktas pusės elemento bandymas. Nustatyta, kad SiNW atviros grandinės įtampa (OCV) be ličio papildymo buvo 1,55 V, o specifinė ličio įterpimo galia per pirmąjį 0,1 C iškrovą esant 0,01 ～ 1,00 V buvo 3800 mAh / g; po ličio papildymo SiNWs OCV yra 0,25 V, o specifinis ličio įdėjimo pajėgumas pirmą kartą yra 1600mAh / g. OCV pokytis ir specifinis ličio tarpląsteliavimo pajėgumas rodo, kad po ličio papildymo Si iš dalies reagavo su Li.

J. Hassoun ir kt. tiesiogiai susisiekė su alavo anglies (Sn-C) neigiamu elektrodu su ličio folija, įmirkyta elektrolite 180 minučių, kad papildytų ličių. Išbandžius pusę ląstelės esant 80 mA / g, esant 0,01 ~ 2,00 V, negrįžtamas specifinis Sn-C pajėgumas po ličio papildymo sumažėja nuo 680 mAh / g (63%) iki 65 mAh / g (14%). Neigiamas elektrodas ir LiNi0. 45Co0. 1Mn1. 45O4 sudaro pilną akumuliatorių, o ICE, kurio temperatūra yra 1, 0 C, esant 3,1–4,8 V, yra beveik 100%, ciklas yra stabilus ir greitis yra geras; 5,0 C Savitoji iškrovimo galia siekia 110 mAh / g, o tai tik 14% mažesnė nei 0,2 C iškrovos galia.

Nors neigiamą elektrodą galima iš anksto litijuoti tiesiogiai kontaktuojant su ličio folija, išankstinio litijavimo laipsnį tiksliai valdyti nėra lengva. Nepakankamas litijavimas negali pakankamai pagerinti ICE; o per didelis ličio papildymas ant neigiamo elektrodo paviršiaus gali suformuoti metalinį ličio dangos sluoksnį.

HJ Kim ir kt. panaudojo išorinį trumpąjį jungimą, kad ličio folija papildytų neigiamą silicio oksido elektrodą (c-SiOx). Lyginamasis eksperimentas rodo, kad kai išorinio trumpojo jungimo varža yra 100 Ω, o trumpojo jungimo trukmė - 30 minučių, ICE galima maksimaliai padidinti. Buvo atliktas c-SiOx pusės ląstelių bandymas prieš ir po ličio papildymo, o pirmuosius 5 0,07 C, esant 0,01 ~ 1,50 V, ciklams, elektrodo kuloninis efektyvumas prieš ličio papildymą buvo 73,6% ir 94,7. %, 96,6%, 97,5% ir 98,0%; Kulono elektrodo efektyvumas po ličio papildymo yra 94,9%, 95,7%, 97,2%, 97,9% ir 98,3%. Pilną akumuliatorių sudaro c-SiOx ir LiNi0. 8 Co0. 15 Al0. 05 O2, išbandytas esant 2,5 ~ 4,2 V įtampai, esant 10 mA / g srovei, ir savitoji akumuliatoriaus iškrovimo talpa po ličio papildymo keičiama nuo prieš papildant ličio. 106. 33 mAh / g padidėjo iki 165,09mAh / g, ICE padidėjo nuo 58. 85% iki 85. 34%.

ZY Cao ir kiti pagerino ličio papildymo ličio folija saugumą. Sukurtas veikliosios medžiagos / polimero / ličio metalo trijų sluoksnių struktūros neigiamas elektrodas gali būti stabilus aplinkos ore (santykinis oro drėgnumas 10–30%) 30–60 minučių. Pakanka neigiamo elektrodo apdorojimui. Trijų sluoksnių struktūra yra: metalinis ličio sluoksnis, elektrochemiškai nusodinamas ant varinės folijos, ličio sluoksnis padengtas apsauginiu polimetilmetakrilato (PMMA) sluoksniu ir aktyviosios medžiagos sluoksniu. Pakeitus ličio sluoksnio storį, galima kontroliuoti ličio papildymo laipsnį. Po to, kai elektrolitas įšvirkščiamas į akumuliatorių, kad ištirptų PMMA, ličio sluoksnis ir veiklioji medžiaga tiesiogiai liečiasi, kad užbaigtų preliitaciją. Išbandytas 0,1 C, esant 0,01 ～ 1,00 V, naudojant ličio papildymui trijų sluoksnių struktūros grafitą, ICE padidėjo nuo 92,0% iki 99,7%; po to, kai grynas silicio neigiamas elektrodas buvo įkrautas ličiu, pirmasis įkrovimas ir iškrovimas beveik nepraranda talpos. Nors ličio folijos naudojimas ličio papildymui turi gerą efektą, ličio papildymo procesą reikia užbaigti laikinu akumuliatoriumi ar elektrocheminiu įtaisu, ir jį sunku išplėsti.

2. Stabilizuoti ličio metalo milteliai (SLMP)

Ličio miltelių priedą ličio pasiūlė „Formica“. Sukurto SLMP savitasis pajėgumas yra 3600 mAh / g, o paviršius padengtas plonu 2–5% ličio karbonato (Li2CO3) sluoksniu, kurį galima naudoti sausoje aplinkoje. Yra du pagrindiniai būdai, kaip SLMP pritaikyti neigiamo elektrodo išankstinei atrankai: pridėti jį maišymo metu arba tiesiogiai pridėti prie neigiamo elektrodo paviršiaus.

Įprastoje neigiamo elektrodo junginio srutoje naudojama polivinilidenfluorido (PVDF) / metilpirolidono (NMP) arba stireno butadieno gumos (SBR) + karboksimetilceliuliozės (CMC) / dejonizuoto vandens sistema, tačiau SLMP nesuderinama su poliniais tirpikliais. suderinamas ir gali būti disperguojamas tik nepoliniuose tirpikliuose, tokiuose kaip heksanas ir toluenas, todėl jo negalima tiesiogiai pridėti maišant. L. Wang ir kt. panaudojo SBR-PVDF / tolueno sistemą, kad tiesiogiai sumaišytų SLMP grafito elektrodo srutoje. Pirma, grafitas ir PVDF sumaišomi NMP tirpiklyje ir džiovinami, kad gautų PVDF padengtą grafitą; tada SLMP, PVDF padengtas grafitas ir laidžioji suodis sumaišomi su toluenu; galiausiai pridedamas SBR. Po neigiamo elektrodo pirminio litifikavimo SLMP, esant 0,01–1,00 V ir 0,05 C sąlygoms, akumuliatoriaus ICE padidėjo nuo 90,6% iki 96,2%.

Palyginti su jo įdėjimu maišymo proceso metu, SLMP lengviau įkelti tiesiai į sauso neigiamo elektrodo paviršių. MW Forney ir kt. panaudojo SLMP išankstiniam silicio (Si) anglies nanovamzdelio (CNT) neigiamo elektrodo litijavimui ir nuleido SLMP / tolueno tirpalą su 3% masės dalimi ant neigiamo Si-CNT elektrodo paviršiaus. Filmuoti, aktyvuoti. Po pirminio neigiamo elektrodo pirmojo negrįžtamo pajėgumo sumažėja 20–40%.

G. Ai ir kt. disperguotas SLMP ksileno tirpale, kuriame yra 1% SBR / polistirolo, kad susidarytų stabili SLMP srutos. SLMP suspensija yra padengta sauso neigiamo elektrodo paviršiumi, kad būtų suprastas neigiamo elektrodo, pvz., Grafito ir SiO, prelitiacija. Po išankstinio litijavimo grafito|Nikelio-kobalto-mangano trikampės medžiagos (NCM) akumuliatorius bandomas 0,1 C temperatūroje esant 3,0 ～ 4,2 V, o ICE padidinamas nuo 82,35% iki 87,80%; SiO|NCM Pilnai įkrauto akumuliatoriaus ICE padidėjo nuo 56,78% be išimties iki 88,12% po išankstinio litavimo.

3. Ličio silicio milteliai

Palyginti su mikrono dydžio SLMP, nano-ličio silicio miltelių (LixSi) dydis (100-200 nm) yra mažesnis, o tai palankiau disperguotis neigiamame elektrode. Be to, „LixSi“ jau yra išplėstoje būsenoje, o tūrio pokytis ciklo metu neturės įtakos viso elektrodo struktūrai. Šiuo metu yra nedaug tyrimų, susijusių su LixSi ličio papildų priedais, ir tik J. Zhao ir kt. ištyrė, kaip pagerėjo LixSi' ličio papildų veikimas ir stabilumas. Argono atmosferoje silicio ir metalinio ličio legiravimo reakcija 200 ° C temperatūroje naudojama sintetinti „LixSi“ medžiagą, padengtą Li2O. Puselementinė sistema buvo įkrauta ir iškrauta 0,05 C temperatūroje esant 0,01 ～ 1,00 V. Pridėjus 15% LixSi, silicio neigiamo elektrodo ICE padidėjo nuo 76% iki 94%; mezofazės anglies mikrosferos (MCMB) su pridėta 9% LixSi) ICE padidėjo nuo 75% iki 99%; Grafito anodo ICE su 7% LixSi padidėjo nuo 87% iki 99%. Viso akumuliatoriaus sistemoje grafito|LiFePO4 akumuliatoriaus ICE su 7% „LixSi“ padidėjo nuo 77,6% iki 90,8%, o vėlesnio ciklo bandymo metu jis turi didesnę talpą.

Sintetintas „LixSi“ pasižymi geru ličio papildymu, tačiau jis gali išlaikyti santykinį stabilumą tik sausame ore. 5 dienas veikiamas sauso oro, kurio rasos taškas yra -50 ℃, talpa sumažėja 30% ir visiškai neaktyvinama oro aplinkoje. Siekiant pagerinti LixSi stabilumą, dalelių paviršiui sumažinti iki tankios dangos gali būti naudojamas 1-fluorodekanas. Po to, kai padengtas „LixSi“ 5 dienoms padedamas į sausą orą, beveik nėra susilpnėjimo. Šešias valandas laikant ore, kurio santykinis drėgnumas yra 10%, esant 0,01–1,00 V ir 0,02 C sąlygoms, pajėgumo santykis vis dar siekia 1 604 mAh / g ir pajėgumo išlaikymo greitis siekia 77%. Į ličio papildymą pridėkite neigiamą grafito elektrodą 5%. 0,005–1 500 V ir 0,05 C sąlygomis ICE padidėja nuo 87,0% iki 96,7%. Siekiant dar labiau pagerinti LixSi stabilumą, vietoj Si kaip žaliavą galima naudoti SiO ir SiO2 kaip sintetines LixSi-Li2O medžiagas. Kompozicinę medžiagą 6 valandoms padėjus į orą, kurio santykinis oro drėgnumas yra 40%, savitasis pajėgumas siekia 0,01–1,00 V ir 0,02 C sąlygomis net 1 240 mAh / g. iš dviejų žaliavų sintetintos medžiagos visos pasižymi puikiu ličio papildymu.

4. Elektrolitinis ličio druskos vandeninis tirpalas ličiui papildyti

Nesvarbu, ar jis naudoja ličio foliją, SLMP ar ličio silicido miltelius, kad papildytų ličių, tai reiškia metalinio ličio naudojimą. Ličio metalas yra brangus, turi didelį aktyvumą ir jį sunku valdyti. Sandėliavimas ir transportavimas reikalauja didelių apsaugos išlaidų. Jei ličio papildymo procese nėra metalinio ličio, tai gali sutaupyti sąnaudų ir pagerinti saugumą. HT Zhou ir kt. Ličio siliciui papildyti elektrolizuojant Li2SO4 vandeninį tirpalą elektrolitinėje kameroje. Aukojimo elektrodas yra vario viela, panardinta į Li2SO4. Ličio papildymo reakcija parodyta (1) formulėje:

MnOx|Si pilna baterija po elektrolizės esant 1 A / g srovei 4,2 val., Ličio papildytas MnOx|Si akumuliatorius buvo išbandytas esant 0,5–3,8. atitinkamai mAh / g ir 92 mAh / g.

Teigiama ličio papildymo technologija

Palyginti su labai sunkiu ir didelio įėjimo neigiamo elektrodo ličio papildymu, teigiamo elektrodo ličio papildymas yra daug paprastesnis. Tipiškas teigiamo elektrodo ličio papildymas yra teigiamo elektrodo maišymo proceso metu pridėti nedidelį kiekį didelės talpos medžiagos. Įkrovimo metu Li + pašalinamas iš didelės talpos medžiagos, siekiant papildyti negrįžtamą pirmojo įkrovimo ir iškrovimo praradimą. Šiuo metu medžiagos, naudojamos kaip teigiamų elektrodų ličio papildų priedai, daugiausia apima: junginius, turinčius daug ličio, nanokompozitus, pagrįstus konversijos reakcijomis, ir dvejetainius ličio junginius.

1. Ličio turtingas junginys

G. Gabrielli ir kt. naudojamos ličio turinčios medžiagos Li1 + x Ni0. 5 Mn1. 5O4, siekiant kompensuoti negrįžtamą Si-C talpos praradimą | LiNi0. 5Mn1. 5O4 pilna baterija. Akumuliatoriaus su mišriu teigiamu elektrodu talpos išlaikymo greitis yra 75% esant 0,33 C temperatūrai esant 3,00–4,78 V 100 ciklų, o gryno LiNi0,5 Mn1,5 O4 teigiamo elektrodo akumuliatorius yra tik 51%. Be to, Si-C energijos tankis | LiNi0. 5 Mn1. 5O4 akumuliatorius, naudojant mišrų teigiamą elektrodą, yra 25% didesnis nei grafito LiNi0. 5Mn1. 5O4 baterija.

Li2NiO2 taip pat gali būti naudojamas kaip teigiamas elektrodo ličio priedo priedas, tačiau jo stabilumas ore yra prastas. MG Kim ir kt. naudojo aliuminio izopropoksidą modifikuoti Li2NiO2 ir sintetino Li2NiO2 medžiagą, kuri yra stabili ore ir padengta aliuminio oksidu, kuris puikiai veikia ličio papildymą. Nepridėtas LiCoO2|pilną grafito bateriją, ICE esant 2,75 ～ 4,20 V, 0,2 C temperatūrai yra 92%, o akumuliatorius, į kurį pridėta 4% Li2NiO2, beveik nepraranda talpos, o priedų įtaka greičio veikimui neturi įtakos.

X. Su ir kt. pridėjo Li5FeO4 (LFO) prie teigiamo LiCoO2 elektrodo, kad kompensuotų kietojo anglies neigiamo elektrodo talpos praradimą per pirmąjį įkrovimą. Pusės ląstelių bandymas rodo: LiCoO2 teigiamas elektrodas su 7% LFO, esant 0,1 ° C temperatūrai. Pirmojo įkrovimo ir iškrovos (2,75 ~ 4,30 V) savitasis pajėgumas yra atitinkamai 233 mAh / g ir 160 mAh / g, o negrįžtamojo pajėgumo sąskaitos 31%, o to pakanka kompensuoti 22% kietosios anglies pirmąjį negrįžtamą pajėgumų praradimą. Viso akumuliatoriaus bandymas (2,75 ~ 4,30 V, 0,05 C) Rezultatai rodo: LiCoO2 su 7% LFO|Kietosios anglies pilnos baterijos grįžtamasis pajėgumas padidėjo 14%, energijos tankis padidėjo 10%, o ciklo veikimas pagerėjo - visos baterijos savitasis išlaikymo rodiklis po 50 ciklų padidėjo nuo mažiau nei 90% iki daugiau nei 95%. Norint gauti teigiamą LiCoO2 elektrodą su LFO, maišymo ir padengimo procesą reikia atlikti inertiškoje atmosferoje, o LFO stabilumą oro aplinkoje reikia pagerinti.

2. Nanokompozitai, pagrįsti konversijos reakcijomis

Nors ličio turtingi junginiai pasiekė tam tikrą poveikį kaip ličio papildų priedai, pirmąjį ličio papildo poveikį vis dar riboja mažesnis specifinis pajėgumas. Nanokompozitai, pagrįsti konversijos reakcija, dėl didelės įkrovos / iškrovos įtampos histerezės gali sukelti didelį ličio kiekį per pirmąjį akumuliatoriaus įkrovimą, o ličio tarpląstelinė reakcija negali įvykti iškrovos proceso metu.

YM Sun ir kt. tyrė M / ličio oksido (Li2O), M / ličio fluorido (LiF), M / ličio sulfido (Li2S) (M=Co, Ni ir Fe), kaip teigiamų ličio priedų priedų, veikimą. M / Li2O sintetinamas maišant MxOy ir išlydytą ličio argono atmosferoje. Sintetinta nano-Co / nano-Li2O (N-Co / N-Li2O) kompozicinė medžiaga cikluojama 4,1 ～ 2,5 V esant 50 mA / g, pirmoji įkrovimo savitoji galia siekia 619 mAh / g, o savitoji iškrovos talpa yra tik 10 mAh / g; Po to, kai N-Co / NLi2O 8 valandas veikia aplinkos ore, savitasis delitiacijos pajėgumas yra tik 51 mAh / g mažesnis už pradinę vertę. Po 2 dienų specifinis sklaidos pajėgumas vis dar yra 418 mAh / g. Tai rodo, kad „NCo / N-Li2O“ pasižymi geru aplinkos stabilumu ir yra suderinamas su komercinių baterijų gamybos procesu. Panašiai kaip N-Co / N-Li2O, N-Ni / N-Li2O ir N-Fe / N-Li2O taip pat turi didesnę specifinę įkrovos galią (atitinkamai 506 mAh / g ir 631 mAh / g) ir labai mažą iškrovą. talpa (atitinkamai 11 mAh / g ir 19 mAh / g), puikus ličio papildų veikimas.

LiF turi didelį ličio kiekį ir gerą stabilumą ir yra potencialiai teigiama elektrodo ličio papildo medžiaga. M / LiF nanomedžiagos, pagamintos konversijos reakcijos metu, gali įveikti mažo LiF laidumo ir joninio laidumo, didelio elektrocheminio skaidymo potencialo ir kenksmingų skilimo produktų problemas, todėl LiF yra puikus teigiamo elektrodo ličio priedo priedas. LiF / Co specifinė ličio pašalinimo talpa yra 520 mAh / g esant 4,2–2,5 V, o ličio įterpimui - tik 4 mAh / g, o tai rodo, kad LiF / Co' ličio papildymo pajėgumas gali pasiekti 516 mAh / g. LiF / Fe savitasis ličio pašalinimo pajėgumas yra 532 mAh / g, o ličio įterpimas - 4,3–2,5 V, o specifinis pajėgumas - 26 mAh / g, o tai rodo, kad LiF / Fe ličio papildymo pajėgumas yra 506 mAh / g. . „LiFePO4“ Li puselementis, į kurį pridėta 4,8% LiF / Co, o savitasis pirmojo įkrovimo 0,1 C temperatūroje esant 2,5 ~ 4,2 V įtampa pasiekė 197 mAh / g, o tai yra daugiau nei 164 mAh akumuliatoriaus be LiF / Co / g padidėjo 20,1%, savitasis išleidimo pajėgumas yra panašus, o ciklo stabilumui priedai neturi įtakos.

Teorinis Li2S pajėgumas siekia 1166 mAh / g, tačiau kaip ličio priedo priedas vis dar turi išspręsti daug problemų, tokių kaip suderinamumas su elektrolitu, izoliacija ir blogas aplinkos stabilumas. Tyrimais nustatyta, kad metalų įvedimas į Li2 S, kad susidarytų L2 S / M kompozicinės medžiagos, gali išspręsti šias problemas. Li2S / Co, kuris yra CoS2 ir metalinio Li derinys, ličio papildymo pajėgumas yra 670 mAh / g. LFP elektrodas su 4,8% Li2 S / Co, esant 2,5–4,2 V įtampai, pirmojo įkrovimo, esant 0,1 C, savitasis pajėgumas yra 204 mAh / g, o tai yra 42 mAh / g didesnis nei elektrodo be g papildymo. FeS2 ir metalo Li sintetinamas Li2 S / Fe ličio papildymo pajėgumas yra 480 mAh / g. Nors ličio papildymo pajėgumai yra mažesni nei Li2 S / Co, žaliavoje FeS2 yra daug išteklių ir maža kaina, todėl Li2 S / Fe turi geresnes komercinės galimybės. Nors daugiau ličio turinčių junginių pasižymi didesniu ličio papildymo pajėgumu, nanokompozitai, pagrįsti konversijos reakcijomis, po pirmo ličio papildymo paliks neaktyvius metalų oksidus, fluoridus ir sulfidus, sumažindami akumuliatoriaus energijos tankį.

3. Dvejetainis ličio junginys

Lyginant su ličio turtingais oksidais (apie 300 mAh / g) ir konversijos reakcijos sudėtinėmis medžiagomis (500–700 mAh / g), teorinis specifinis dvinarių ličio junginių pajėgumas yra daug didesnis. Teoriniai specifiniai Li2O2, Li2O ir Li3N pajėgumai siekia atitinkamai 1168 mAh / g, 1797 mAh / g ir 2309 mAh / g, ir norint pasiekti panašų ličio papildo efektą, reikia tik nedidelio kiekio papildymo. Teoriškai šių medžiagų liekanos po ličio papildymo yra O2, N2 ir kt., Kurios gali būti išeikvotos formuojant akumuliatoriaus SEI plėvelę.

K. Parkas ir kt. komercinis Li3N sumaltas į miltelius, kurių dalelių dydis yra nuo 1 iki 5 μm, kuris naudojamas kaip ličio priedo priedas. Puselementinėje sistemoje, pridedant 1% ir 2% Li3N LiCoO2 elektrodų, pirmasis įkrovos savitoji galia 0,1 C esant 3,0–4,2 V yra 167,6 mAh / g ir 178,4 mAh / g, grynesnis LiCoO2 padidėjo 18 0. mAh / g ir 28,7 mAh / g. Pridėjus 2% Li3N, LiCoO2 išleidimo galia|SiOx / C @ Si akumuliatorius esant 0,5 C temperatūrai esant 1,75–4. 15 V yra 11% didesnis nei akumuliatoriaus be priedų. Siekiant išspręsti mišraus elektrodo laidumo problemą, Li3oO2 elektrodo paviršiuje nusėda Li3N, kad sumažėtų poveikis elektrodo laidumui. Viso akumuliatoriaus su 5% priedų, nusėdusių ant teigiamo elektrodo paviršiaus, savitoji iškrovos galia yra 126,3 mAh / g, o tai yra 14,6 mAh / g didesnė nei akumuliatoriaus be priedų, o sparta yra panaši į ciklo veikimą. Be to, įkraunant Li3N ant sauso elektrodo paviršiaus, galima išvengti Li3N nesuderinamumo su srutų tirpikliu (pvz., Metilpirolidonu).

YJ Bie ir kt. sumaišytas komercinis Li2O2 su LiNi0. 33 Co0. 33 Mn0. 33 O2 (NCM) ličio nuostoliams kompensuoti per pirmąjį neigiamo grafito elektrodo įkrovimą. NCM hibridiniame elektrode atlieka dvigubą aktyviosios medžiagos ir katalizatoriaus vaidmenį. Norint efektyviai katalizuoti Li2O2 skaidymą, į teigiamą elektrodą buvo pridėta 1% NCM-6 h (NCM, gaunama malant rutuliu 6 h). Grafitas|NCM / NCM-6 val. / 2% pilna Li2O2 baterija įkraunama ir iškraunama esant 2,75 ～ 4,60 V įtampai, o pirmoji 0,1 C C apverčiamoji savitoji galia yra 207,1 mAh / g, o tai yra 7 daugiau nei grafito|NCM pilna baterija 8%; 0,3 C grįžtamasis savitasis pajėgumas yra 165,4 mAh / g, o tai yra 20,5% didesnis nei grafito|NCM pilna baterija. Tyrimai parodė, kad deguonis, išsiskyręs skaidant Li2O2, sunaudos ribotą visos akumuliatoriaus Li + kiekį, todėl žymiai sumažės visos akumuliatoriaus su Li2O2 talpa, tačiau talpą galima atkurti išmetus dujas. išleistas. Pirmasis akumuliatoriaus įkrovimas faktiniame gamybos procese atliekamas atviroje sistemoje. Dujos, susidariusios susidarius SEI plėvelei ir kai kurioms šalutinėms reakcijoms, bus išleidžiamos prieš sandarinimą, todėl galima sumažinti O2 išsiskyrimo įtaką.

A. Abouimrane ir kt. tyrė mikrono dydžio Li2O, kaip teigiamo elektrodo ličio priedo priedo, poveikį. 20% Li2O pridėta SiO-SnCoC|Li1. 2Ni0. 15Mn0. 55Co0. 1O2 pilnos baterijos su 10 mA / g, esant 2,0 ~ 4,5 V ciklui, pirmoji iškrovos savitoji galia padidėjo nuo 176 mAh / g iki 254 mAh / g. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad ličio turtinga medžiaga Li1. 2Ni0. 15Mn0. 55Co0. 1O2 vaidina dvigubą aktyviosios medžiagos ir katalizatoriaus vaidmenį.