“打一针”之补锂技术浅谈

近日复旦大学的“打一针”可延长电池寿命技术受到了大家的广泛关注。今天就我一些个人意见来浅要解析一下此技术。

此技术研发出了锂离子载体分子——三氟甲基亚磺酸锂（CF₃SO₂Li）。这种分子可以补充电池中消耗的锂离子，从而增加电池的循环寿命。其本质是一种电池补锂技术。

大家心里可能会有疑惑，为什么要进行补锂呢？

因为锂离子在初期成膜时候消耗了一部分锂离子，同时在正常循环过程中锂离子也会被不断的消耗。循环后期由于析锂或其他与锂的副反应消耗了大量的锂离子，从而导致容量衰减加剧。那么我们如果能及时补出消耗的锂离子，循环寿命就会有一定程度的提高。

再说此技术之前我们先简要了解一下常规补锂技术。

我们常规的补锂方式包含四种：分别是正极补锂，负极补锂，隔膜补锂，和电解液添加剂补锂。

1.正极补锂；

正极补锂常见的补锂方式又分为两种：一种是加入补锂添加剂如Li2O2,LiFeO4等直接加入正极浆料中混合均匀。这种方式是目前企业最常用的方式，其工艺也比较简单，与浆料融合度也较好。

另一种是在涂布完成之后在正极表面涂一层补锂剂，如Li2CO3等，充电时锂离子会从涂层释放，以此来补偿锂损失。但此方法对工艺要求较高，如果补锂剂选择不当或者涂覆不均匀会引起电池内部的副反应，且在表面涂覆补锂剂会增加电池的内阻。（根据涂覆方式，补锂剂种类，涂覆厚度有关）。

综合来看，不管用哪种方式进行正极补锂都需要选择合适的补锂剂，并且要注意补锂剂产气问题，其产气电压平台也较高。

2.负极补锂

负极补锂有很多种方式，如锂箔，锂粉，电化学补锂，预锂化补锂等。

目前常用的负极补锂方式就是提前将负极进行预锂化处理，在反应之前，提前消耗锂离子，已此来保存材料原有的锂离子，达到补锂的效果。

3.隔膜补锂

隔膜补锂目前常见的就是将隔膜表面涂覆补锂剂，此方法也需要注意选取合适补锂剂，不能与隔膜基膜PP/PE或一些其他涂覆层如陶瓷层、PVDF层反应。同时需要控制涂覆的均与性与厚度，防止产生弊大于利的结果。

4.电解液补锂

电解液补锂主要是通过在电解液中添加补锂添加剂如LiBOB双草酸硼酸锂，LiDFOB二氟草酸硼酸锂等含锂化合物来补偿锂。但是此方法需要注意添加剂的溶解性，已确保可以稳定均匀释放锂离子。另外还需要考虑此添加剂分解的副产物如气体等是否利于电芯性能，是否和现有的体系兼容。

我们现在重新来看复旦大学设计的“打一针“补锂技术。

我个人认为其有两点重点突破。

一是打破了我们的固有思维，大幅摆脱了锂离子补充需要依靠正极材料的现状。三氟甲基亚磺酸锂（CF₃SO₂Li）这一载体的设计成功，使得无重金属，无锂正极电池成为可能。

二是其使用方法简单，与现有的工艺融合性强，只需将此补锂剂”注射“至电池中即可完成补锂。适用于软包，方形，圆柱等多种电池中。此种方式会在储能领域中得到率先发展。

总之，此研发成果使得我国新能源在国际上更加处于领先地位，为我们的新能源行业感到自豪。