{"id":21062,"date":"2023-01-31T01:57:04","date_gmt":"2023-01-31T01:57:04","guid":{"rendered":"https:\/\/batteryswapstation.com\/?p=21062"},"modified":"2023-11-09T06:09:27","modified_gmt":"2023-11-09T06:09:27","slug":"lithium-supplement","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/batteryswapstation.com\/es\/lithium-supplement\/","title":{"rendered":"Tecnolog\u00eda de suplementos de litio en c\u00e1todos y \u00e1nodos de bater\u00edas de iones de litio"},"content":{"rendered":"<div data-elementor-type=\"wp-post\" data-elementor-id=\"21062\" class=\"elementor elementor-21062\" data-elementor-post-type=\"post\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-02857ea e-flex e-con-boxed e-con e-parent\" data-id=\"02857ea\" data-element_type=\"container\" data-e-type=\"container\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"e-con-inner\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-4bddd9f elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"4bddd9f\" 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cat\u00f3dicos<\/span><\/span><\/a>lo que da lugar a una baja eficiencia coul\u00f3mbica en el primer ciclo y reduce la capacidad y la densidad energ\u00e9tica de la bater\u00eda de iones de litio. Para resolver este problema, se ha investigado la tecnolog\u00eda de prelitiaci\u00f3n.<\/p><p>El suplemento de litio del material del electrodo mediante prelitiaci\u00f3n contrarresta la p\u00e9rdida irreversible de litio causada por la formaci\u00f3n de la pel\u00edcula SEI para aumentar la capacidad total y la densidad energ\u00e9tica de la bater\u00eda.<\/p><h2 id=\"Anode-lithium-supplement-technology\">Tecnolog\u00eda de suplemento de litio en el \u00e1nodo<\/h2><p>El m\u00e9todo com\u00fan de prelitiaci\u00f3n es el suplemento de litio an\u00f3dico, como el suplemento de litio por l\u00e1mina de litio, el suplemento de litio por polvo de litio, etc., son los procesos de prelitiaci\u00f3n que actualmente se centran en el desarrollo. Adem\u00e1s, tambi\u00e9n existen tecnolog\u00edas que utilizan polvo de siliciuro de litio y soluci\u00f3n electrol\u00edtica de salmuera de litio para realizar la prelitiaci\u00f3n.<\/p><h3 id=\"Lithium-supplement-via-lithium-foil\">Suplemento de litio mediante l\u00e1mina de litio<\/h3><p>El suplemento de litio mediante l\u00e1mina de litio es una t\u00e9cnica de suplemento de litio que utiliza el mecanismo de autodescarga. El potencial del litio met\u00e1lico es el m\u00e1s bajo entre todos los materiales de electrodos y, debido a la diferencia de potencial, cuando el <span style=\"text-decoration: underline;\"><a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/es\/introduction-and-synthesis-of-lithium-ion-battery-anode-materials\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"color: #333399; text-decoration: underline;\">\u00e1nodo de bater\u00eda de iones de litio<\/span><\/a><\/span> est\u00e1 en contacto con la l\u00e1mina met\u00e1lica de litio, los electrones se mueven espont\u00e1neamente hacia el \u00e1nodo, acompa\u00f1ados por la incrustaci\u00f3n de Li+ en el \u00e1nodo.<\/p><p>El \u00e1nodo de nanocables de silicio crecido sobre un sustrato de acero inoxidable se someti\u00f3 a suplemento de litio a\u00f1adiendo electrolito gota a gota y poni\u00e9ndolo en contacto directamente con la l\u00e1mina de litio. Se realizaron pruebas de media celda en el \u00e1nodo suplementado con litio y se comprob\u00f3 que: la tensi\u00f3n en circuito abierto sin suplemento de litio era de 1,55 V, y la primera descarga de 0,1C a El \u00e1nodo suplementado con litio ten\u00eda una tensi\u00f3n en circuito abierto de 1.55 V y una capacidad de litio incorporada de 3800 mAh\/g a 0,01-1,00 V para la primera descarga de 0,1 C; el nanohilo de silicio suplementado con litio ten\u00eda una tensi\u00f3n en circuito abierto de 0,25 V y una capacidad de litio incorporada de 1600 mAh\/g por primera vez.<\/p><p>El \u00e1nodo de esta\u00f1o-carbono se puso en contacto directo con la l\u00e1mina de litio impregnada de electrolito durante 180 min, y se realiz\u00f3 el suplemento de litio. Se ensay\u00f3 el suplemento de litio con una semicelda, y la capacidad espec\u00edfica irreversible del esta\u00f1o-carbono se redujo de 680 mAh\/g a 65 mAh\/g tras el suplemento de litio. El \u00e1nodo se constituy\u00f3 como una celda completa, y se ensay\u00f3 la multiplicidad de 1,0C a 3,1 a 4,8 El ICE ensayado a V es cercano a 100% , y el ciclado es estable y el rendimiento de la multiplicidad es bueno.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-21068\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/How-to-do-lithium-supplement-through-lithium-foil.jpg\" alt=\"C\u00f3mo hacer un suplemento de litio a trav\u00e9s de la l\u00e1mina de litio\" width=\"1000\" height=\"600\" \/><\/p><p>Aunque la prelitiaci\u00f3n del \u00e1nodo puede conseguirse por contacto directo con una l\u00e1mina de litio, el grado de prelitiaci\u00f3n no se controla con facilidad y precisi\u00f3n. Una litiaci\u00f3n insuficiente no mejora suficientemente el ICE, mientras que un suplemento excesivo de litio puede dar lugar a la formaci\u00f3n de chapado met\u00e1lico de litio en la superficie del \u00e1nodo.<\/p><p>Los investigadores et al. mejoraron la seguridad del suplemento de litio mediante una l\u00e1mina de litio, y dise\u00f1aron un \u00e1nodo con estructura de tres capas de material activo\/pol\u00edmero\/litio met\u00e1lico que puede ser estable en aire ambiente durante 30-60 min, lo que es suficiente para procesar el \u00e1nodo. Las tres capas son: una capa de litio met\u00e1lico depositada electroqu\u00edmicamente sobre una l\u00e1mina de cobre, una capa protectora de polimetilmetacrilato recubierta sobre la capa de litio y una capa de material activo.<\/p><h3 id=\"Stabilized-lithium-metal-powder\">Polvo de metal de litio estabilizado<\/h3><p>El suplemento de litio mediante polvo de litio es una propuesta de FMC, que desarroll\u00f3 SLMP con una capacidad espec\u00edfica de hasta 3600mAh\/g y una fina capa de carbonato de litio de 2% a 5% cubierta en la superficie, que puede utilizarse en un entorno seco. Hay dos formas principales de aplicar SLMP a la prelitiaci\u00f3n de \u00e1nodos: a\u00f1adirlo durante el proceso de fabricaci\u00f3n de la pasta o a\u00f1adirlo directamente a la superficie de las l\u00e1minas de \u00e1nodos.<\/p><p>La lechada de \u00e1nodo convencional utiliza el sistema PVDF\/NMP o SBR+CMC\/agua desionizada, pero el SLMP es incompatible con los disolventes polares y s\u00f3lo puede dispersarse en hexano, tolueno y otros disolventes no polares, por lo que no puede a\u00f1adirse directamente en el proceso de lechada convencional. Con el sistema SBR-PVDF\/tolueno, el SLMP puede mezclarse directamente en la lechada del electrodo de grafito. Tras la prelitiaci\u00f3n del \u00e1nodo con SLMP, el ICE de la c\u00e9lula aument\u00f3 de 90,6% a 96,2% a 0,01 a 1,00V y 0,05C.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-21069\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/How-to-do-lithium-supplement-by-lithium-powder.jpg\" alt=\"C\u00f3mo suplementar con litio en polvo\" width=\"1000\" height=\"564\" \/><\/p><p>Es m\u00e1s sencillo y f\u00e1cil cargar SLMP directamente sobre la superficie seca del \u00e1nodo que a\u00f1adirlo durante el proceso de fabricaci\u00f3n de la pasta. El SLMP se utiliz\u00f3 para prelitiar el \u00e1nodo de nanotubos de s\u00edlice-carbono dejando caer una fracci\u00f3n de masa de 3% de soluci\u00f3n de SLMP\/tolueno sobre la superficie del \u00e1nodo de nanotubos de s\u00edlice-carbono y, a continuaci\u00f3n, presion\u00e1ndolo y activ\u00e1ndolo una vez evaporado el disolvente de tolueno. Tras la prelitiaci\u00f3n, la primera capacidad irreversible del \u00e1nodo se redujo de 20% a 40% .<\/p><h3 id=\"Lithium-silicide-powder\">Polvo de siliciuro de litio<\/h3><p>El peque\u00f1o tama\u00f1o del nanopolvo de siliciuro de litio es m\u00e1s favorable para su dispersi\u00f3n en el \u00e1nodo. Adem\u00e1s, ya se encuentra en estado hinchado y el cambio de volumen durante el ciclado no afecta a la estructura de todo el electrodo. En la actualidad, existen pocos estudios sobre los aditivos utilizados en el modo de suplemento de litio del polvo de siliciuro de litio, y s\u00f3lo unos pocos investigadores han estudiado el rendimiento del suplemento de litio y la mejora de la estabilidad del polvo de siliciuro de litio.<\/p><p>El sistema de semic\u00e9lulas se carg\u00f3 y descarg\u00f3 entre 0,01 y 1,00 V a 0,05 C. El ICE del \u00e1nodo de s\u00edlice aument\u00f3 de 76% a 94% con la adici\u00f3n de polvo de siliciuro de litio 15%; el ICE de las microesferas de carbono de fase intermedia aument\u00f3 de 75% a 99% con la adici\u00f3n de polvo de siliciuro de litio 9%; y el ICE del \u00e1nodo de grafito aument\u00f3 de 87% a 99% con la adici\u00f3n de polvo de siliciuro de litio 7%.<\/p><h3 id=\"Lithium-supplement-by-electrolysis-of-aqueous-lithium-brine-solution\">Suplemento de litio por electr\u00f3lisis de una soluci\u00f3n acuosa de salmuera de litio<\/h3><p>Tanto si el suplemento de litio se realiza con l\u00e1mina de litio, SLMP o polvo de siliciuro de litio, implica el uso de litio met\u00e1lico. El litio met\u00e1lico es caro, reactivo, dif\u00edcil de manipular y requiere elevados costes de almacenamiento y transporte para su protecci\u00f3n. Si el proceso de suplemento de litio no implica el uso de metal de litio, se pueden ahorrar costes y mejorar las prestaciones de seguridad. El silicio puede suplementarse con litio electrolizando una soluci\u00f3n acuosa de Li2SO4 en una c\u00e9lula electrol\u00edtica, siendo el electrodo de sacrificio un hilo de cobre sumergido en Li2SO4.<\/p><h2 id=\"Cathode-lithium-supplement-technology\">Tecnolog\u00eda de suplemento de litio cat\u00f3dico<\/h2><p>Un suplemento de litio para c\u00e1todo t\u00edpico es una peque\u00f1a cantidad de material de alta capacidad que se a\u00f1ade al proceso de s\u00edntesis del c\u00e1todo y, durante el proceso de carga, el Li+ se elimina del material de alta capacidad para suplir la p\u00e9rdida de capacidad irreversible durante la primera carga y descarga. Actualmente, los principales materiales utilizados como aditivos suplementarios de litio para c\u00e1todos son: compuestos ricos en litio, nanocompuestos basados en reacciones de conversi\u00f3n y compuestos binarios de litio.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-21070\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/How-to-make-cathode-lithium-supplement.jpg\" alt=\"C\u00f3mo fabricar suplemento de litio cat\u00f3dico\" width=\"1000\" height=\"511\" \/><\/p><h3 id=\"Lithium-rich-compounds\">Compuestos ricos en litio<\/h3><p>Se utiliz\u00f3 el material rico en Li Li1+xNi0,5Mn1,5O4 para compensar la p\u00e9rdida de capacidad irreversible de la c\u00e9lula completa Si-C|LiNi0,5Mn1,5O4. La retenci\u00f3n de capacidad de las c\u00e9lulas que utilizan c\u00e1todo h\u00edbrido con 0,33C durante 100 ciclos a 3,00 a 4,78 V es de 75% , mientras que la de las c\u00e9lulas que utilizan c\u00e1todo LiNi0,5Mn1,5O4 puro es s\u00f3lo de 51%. El Li2NiO2 tambi\u00e9n puede utilizarse como aditivo del suplemento de litio del c\u00e1todo, pero es menos estable en el aire. El Li2NiO2 puede modificarse utilizando aluminio isopropan\u00f3lico, y se sintetiz\u00f3 material de Li2NiO2 recubierto de al\u00famina que es estable en el aire, con excelentes resultados de suplemento de litio.<\/p><h3 id=\"Nanocomposites-based-on-conversion-reactions\">Nanocompuestos basados en reacciones de conversi\u00f3n<\/h3><p>A pesar de la eficacia de los compuestos ricos en litio como aditivo de suplemento de litio, el primer efecto de suplemento de litio sigue estando limitado por la menor capacidad espec\u00edfica. Los nanocompuestos basados en la reacci\u00f3n de conversi\u00f3n pueden aportar una gran cantidad de litio durante la primera carga de la bater\u00eda debido a la presencia de una gran hist\u00e9resis de tensi\u00f3n de carga\/descarga, mientras que la reacci\u00f3n de incorporaci\u00f3n de litio no puede producirse durante el proceso de descarga.<\/p><p>Mediante los compuestos sintetizados de nano-Co\/\u00f3xido de litio ciclados a 50mA\/g a 4,1 a 2,5V, la capacidad espec\u00edfica de la primera carga alcanz\u00f3 619mAh\/g y la capacidad espec\u00edfica de descarga fue de s\u00f3lo 10mAh\/g; tras 8h de exposici\u00f3n al aire ambiente, la capacidad espec\u00edfica de-litio fue s\u00f3lo 51mAh\/g menor que el valor inicial, y tras 2d de colocaci\u00f3n, la capacidad espec\u00edfica de-litio fue todav\u00eda de 418mAh\/g, lo que tiene una buena estabilidad Ambiental, compatible con el proceso de producci\u00f3n de bater\u00edas comerciales.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-21071\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Lithium-fluoride-is-an-excellent-cathode-lithium-supplement-additive.jpg\" alt=\"El fluoruro de litio es un excelente aditivo complementario del litio cat\u00f3dico\" width=\"1000\" height=\"448\" \/><\/p><p>El fluoruro de litio es un potencial material complementario del litio cat\u00f3dico por su alto contenido en litio y su buena estabilidad. Los nanomateriales M\/LiF construidos mediante la reacci\u00f3n de conversi\u00f3n pueden superar los problemas de la baja conductividad del LiF y la conductividad i\u00f3nica, el alto potencial de descomposici\u00f3n electroqu\u00edmica y los productos de descomposici\u00f3n nocivos, lo que convierte al fluoruro de litio en un excelente aditivo de suplemento de litio para c\u00e1todos. La capacidad te\u00f3rica del sulfuro de litio alcanza los 1166 mAh\/g, pero a\u00fan quedan muchos problemas por resolver cuando se utiliza como aditivo suplementario del litio, como la compatibilidad con el electrolito, el aislamiento y la escasa estabilidad medioambiental.<\/p><p>A pesar de la mayor capacidad de suplemento de litio que los compuestos ricos en litio, los nanocompuestos basados en reacciones de conversi\u00f3n pueden tener \u00f3xidos met\u00e1licos inactivos residuales, fluoruros y sulfuros despu\u00e9s del primer suplemento de litio, lo que reduce la densidad energ\u00e9tica de la bater\u00eda. Para m\u00e1s informaci\u00f3n, consulte la p\u00e1gina <a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/es\/fluoride-ion-battery\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #000080; text-decoration: underline;\">bater\u00eda de iones de fl\u00faor<\/span><\/span><\/a> art\u00edculo.<\/p><h3 id=\"Binary-lithium-compounds\">Compuestos binarios de litio<\/h3><p>Las capacidades espec\u00edficas te\u00f3ricas de los compuestos binarios de litio son mucho mayores. Li2O2, Li2O y Li3N tienen capacidades espec\u00edficas te\u00f3ricas de 1168 mAh\/g, 1797 mAh\/g y 2309 mAh\/g, respectivamente, y pueden conseguirse efectos similares de suplemento de litio con s\u00f3lo peque\u00f1as adiciones. Te\u00f3ricamente, los residuos de estos materiales tras el suplemento de litio son O2, N2, etc., que pueden ser expulsados durante la formaci\u00f3n de la pel\u00edcula SEI en la bater\u00eda.<\/p><p>El Li3N disponible comercialmente se moli\u00f3 en polvo con un tama\u00f1o de part\u00edcula de 1-5 \u03bcm y se utiliz\u00f3 como suplemento de litio. Las capacidades espec\u00edficas de primera carga de los electrodos de LiCoO2 con Li3N 1% y 2% a\u00f1adido a 0,1C a 3,0-4,2V fueron de 167,6 mAh\/g y 178,4 mAh\/g, respectivamente, en el sistema de media celda, superiores a los 18,0 mAh\/g y 28,7 mAh\/g del LiCoO2 puro.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-21072\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Li3N-can-be-used-as-a-lithium-supplement-additive.jpg\" alt=\"El Li3N puede utilizarse como aditivo suplementario del litio\" width=\"1000\" height=\"582\" \/><\/p><p>El Li2O2 comercial se mezcla con NCM para compensar la p\u00e9rdida de litio durante la primera carga del \u00e1nodo de grafito. El NCM del electrodo h\u00edbrido desempe\u00f1a la doble funci\u00f3n de material activo y catalizador. Para catalizar eficazmente la descomposici\u00f3n del Li2O2, el NCM obtenido mediante la adici\u00f3n de 1% molido en bolas durante 6 h al c\u00e1todo. La c\u00e9lula completa se carg\u00f3 y descarg\u00f3 de 2,75 a 4,60 V con una capacidad espec\u00edfica reversible de 0,3C de 165,4 mAh\/g, que es 20,5% superior a la c\u00e9lula completa de grafito|NCM.<\/p><p>Las pruebas demuestran que el ox\u00edgeno liberado por la descomposici\u00f3n del Li2O2 consume el limitado Li+ de la pila completa, lo que provoca una importante degradaci\u00f3n de la capacidad de la pila completa a\u00f1adida con Li2O2, pero la capacidad puede recuperarse una vez expulsado el gas. La primera carga de la bater\u00eda en el proceso de producci\u00f3n real se lleva a cabo en un sistema abierto, y los gases procedentes de la formaci\u00f3n de la pel\u00edcula SEI y algunas reacciones secundarias se expulsan antes del sellado, reduciendo as\u00ed el impacto de la liberaci\u00f3n de O2.<\/p><h2 id=\"Summary\">Resumen<\/h2><p>Comparando los dos m\u00e9todos de suplemento de litio, los reactivos de suplemento de litio (l\u00e1mina de litio, polvo de litio y polvo de siliciuro de litio) utilizados en el suplemento de litio del \u00e1nodo tienen una gran capacidad, pero la operaci\u00f3n es complicada y requiere elevados requisitos medioambientales; a\u00f1adiendo aditivo de suplemento de litio al c\u00e1todo en el suplemento de litio del c\u00e1todo es seguro y estable y compatible con el proceso de producci\u00f3n de bater\u00edas existente.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-21073\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/The-future-direction-of-lithium-supplement-technology.jpg\" alt=\"El futuro de la tecnolog\u00eda de suplementos de litio\" width=\"1000\" height=\"546\" \/><\/p><p>La investigaci\u00f3n futura sobre la tecnolog\u00eda del suplemento de litio en el \u00e1nodo debe centrarse en mejorar su estabilidad en el proceso de fabricaci\u00f3n de la bater\u00eda, desarrollando soluciones t\u00e9cnicas compatibles con la producci\u00f3n industrial y procesos sencillos; el suplemento de litio en el c\u00e1todo debe centrarse en el desarrollo de la capacidad del suplemento de litio, el uso de una peque\u00f1a cantidad, el residuo del suplemento de litio despu\u00e9s de la peque\u00f1a cantidad del sistema de aditivos.<\/p><p>Si desea m\u00e1s informaci\u00f3n, puede consultar la p\u00e1gina <a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/es\/lithium-supplement-manufacturers\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #000080; text-decoration: underline;\">5 principales fabricantes de suplementos de litio<\/span><\/span><\/a> en China que recopil\u00e9 antes.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-332807c e-flex e-con-boxed e-con e-parent\" data-id=\"332807c\" data-element_type=\"container\" data-e-type=\"container\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"e-con-inner\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-8ba0544 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"8ba0544\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Puestos relacionados<\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<div class=\"elementor-element 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\"\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t<article class=\"elementor-post elementor-grid-item post-17621 post type-post status-publish format-standard has-post-thumbnail hentry category-battery-knowledge category-different-battery-technology tag-battery tag-cell tag-lithium\" role=\"listitem\">\n\t\t\t\t<a class=\"elementor-post__thumbnail__link\" href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/es\/ternary-lithium-battery\/\" tabindex=\"-1\" >\n\t\t\t<div class=\"elementor-post__thumbnail\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"300\" height=\"225\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/ternary-lithium-battery-300x225.jpg\" class=\"attachment-medium size-medium wp-image-17622\" alt=\"bater\u00eda ternaria de litio\" title=\"\" \/><\/div>\n\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-post__text\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-post__title\">\n\t\t\t<a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/es\/ternary-lithium-battery\/\" 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