我們知道通過使用硅負(fù)極材料，可以有效提高鋰電池組容量。純Si在完全嵌鋰狀態(tài)下，比容量可以達(dá)到4200mAh/g(Li4.4Si)，但是也伴隨著高達(dá)300%的體積膨脹，這會導(dǎo)致純硅材料在嵌鋰過程中會發(fā)生顆粒破碎和分化，負(fù)極掉料，導(dǎo)致材料循環(huán)過程中容量衰降十分嚴(yán)重。

目前鋰電池組補鋰工藝主要分為兩大類；1)負(fù)極補鋰工藝；2)鋰電池組正極補鋰工藝，其中負(fù)極補鋰工藝是我們最為常見的鋰電池組補鋰方法，例如鋰粉補鋰和鋰箔補鋰，都是目前各大廠商正在重點發(fā)展的補鋰工藝。鋰粉補鋰工藝最早由FMC公司提出，F(xiàn)MC公司為此研發(fā)了惰性鋰粉，鋰電池組通過噴灑和勻漿加入等工藝將適量的鋰粉加入到負(fù)極之中。鋰箔補鋰也是近年來新興的補鋰工藝，將金屬鋰箔碾壓致數(shù)微米的厚度，然后與鋰電池組負(fù)極復(fù)合、碾壓。鋰電池組在注液后這些金屬Li迅速與負(fù)極反應(yīng)，嵌入到負(fù)極材料之中，鋰電池組從而提升材料的首次效率。但是這些方法都不得不面對一個問題——“金屬鋰的安全性問題”，鋰電池組是高反應(yīng)活性的堿金屬，能夠與水劇烈反應(yīng)，使得鋰電池組對環(huán)境的要求十分高，這就使得這兩種負(fù)極補鋰工藝都要投入巨資對生產(chǎn)線進行改造，采購昂貴的補鋰設(shè)備，同時為了保證補鋰效果，還需對現(xiàn)有的鋰電池組生產(chǎn)工藝進行調(diào)整。、

相比于高難度、高投入的負(fù)極補鋰工藝，正極補鋰就顯得樸實多了，典型的鋰電池組正極補鋰的工藝是在正極勻漿的過程中，向其中添加少量的高容量正極材料，在鋰電池組充電的過程中，多余的Li元素從這些高容量正極材料脫出，嵌入到鋰電池組負(fù)極中補充首次充放電的不可逆容量。例如美國阿貢國家實驗室的Xin Su等人，就通過在LiCoO2正極里添加7%的Li5FeO4(LFO)材料，使得鋰電池組的首次效率提高了14%，并顯著的改善了電池的循環(huán)性能。Li5FeO4材料的理論比容量可達(dá)700mAh/g，并且?guī)缀跛械娜萘坎豢赡?，完成脫鋰后材料迅速失活，不再參與充放電反應(yīng)，脫鋰方程式：Li5FeO4?4Li++4e-+LiFeO2+O2。

通過上述的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，正極補鋰工藝最大的優(yōu)勢是工藝簡單，不需要對現(xiàn)有的鋰離子電池生產(chǎn)工藝進行改變，也不需要對現(xiàn)有的生產(chǎn)車間進行改造，不需要采購昂貴的補鋰設(shè)備，更為重要的是正極補鋰使補鋰工藝的安全性大大提高，但在正極補鋰過程中可能會導(dǎo)致正極的活性物質(zhì)的比例下降，例如使用Li5FeO4時，需要達(dá)到7%的含量，而這些補鋰后的產(chǎn)物是沒有活性，因此影響了鋰電池組能量密度的進一步提高。

對比兩種鋰電池組補鋰方法，筆者更加看好正極補鋰。負(fù)極補鋰工藝條件嚴(yán)苛，投資大，并且金屬鋰的使用造成較大的安全風(fēng)險，相比之下，正極補鋰工藝簡單，不需要對現(xiàn)有的產(chǎn)線和工藝進行改造，投資小，沒有安全性風(fēng)險，Giulio Gabrielli等人開發(fā)的正極補鋰工藝解決了補鋰產(chǎn)物影響正極成分的問題，雖然目前該技術(shù)僅應(yīng)用在LiNi0.5Mn1.5O4材料上，但是通過相關(guān)技術(shù)研發(fā)，這一鋰電池組補鋰工藝相信也能夠應(yīng)用諸如NCM和NCA等三元材料上，提升電池的首次效率。

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