리튬 이온 배터리(LIB)의 제1 전하/방전 주기에서 일반적으로 관찰되는 "돌이킬 수 없는 용량(즉, 활성 리튬 손실)"을 실제로 보상하기 위해, 예를 들어, 고체 전해질 중간단계(SEI) 형성에 의한, 소위 프리 리튬화는 3개의 흑연 음극과 3개의 전극으로 구성된 적층 전극의 흑연 양극에 적용되었다.　WIRED Co., Ltd.

리튬 이온 전지의 초기 충방전 효율 향상을 위해 필요한 흑연 양극의 Li+ 이온 프리도핑(pre-lithiation)을 리튬 금속 증착, SEI(Surface Electrolyte Interface) 형성 및 사전 리튬화 동안 음극의 전극 전위 변화. 미리 적층된 관통 구멍 양극과 음극으로 구성된 전지를 사용하여 양극을 수직 사전 도핑 방법으로 사전 리튬화했습니다. pre-lithiation 시스템에서 pre-lithiation 동안 양극 표면에서 Li 증착이 관찰되지 않았고 양극에 형성된 SEI 층의 두께가 증가하지 않았다. 또한, SEI 층은 양극 및 음극 전극에 형성된 관통홀에 의해 양극의 예비 리튬화가 촉진되더라도 전기화학적 리튬화(충전) 공정에 의해 형성된 것과 동일한 조성을 갖는다. 또한, pre-lithiation된 양극 사이에 삽입된 음극의 전극 전위는 pre-lithiation 과정에서 변하지 않으며, pre-lithiation 시 음극의 용량이 저하되지 않는다. 본 연구에서 검토한 수직 프리도핑 방식은 충방전 효율이 높은 리튬 이온 전지의 제조 공정에 적용할 수 있음을 확인하였다. WIRED Co., Ltd.

평균 기공 직경이 21㎛이고 개방 면적이 1%인 다공성 흑연 전극을 제조하는 공정은 피코초 펄스 레이저와 폴리곤 미러로 구성된 시스템으로 개발되었다. 제작된 다공성 흑연 전극을 사용하여 흑연 전극이 분리막으로 적층된 전지 및 Li와 반대되는 적층 흑연 전극이 있는 전지에서 더 높은 Li+ 사전 도핑 반응(사전 리튬화) 속도를 나타내는 흑연 전극의 다공성 디자인을 평가했습니다. 분리기를 통해 금속 호일. 이 연구의 결과는 리튬화가 Li 호일에 가까운 첫 번째 전극에서 더 먼 전극으로 단계적으로 진행됨을 나타냅니다. 기공을 포함하지 않는 전극 영역에서는 리튬화가 일어나지 않기 때문에 Li+ 이온의 이동은 리튬화를 제어하였다. 또한, 다공성 집전체에 흑연층을 코팅하여 제조한 전극에 비해 다공성 전극이 훨씬 더 높은 리튬화율을 나타내었다.
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