Pētniecības statuss pirms litija bateriju litija un ar to saistītās patentu tehnoloģijas litija papildināšanai Ķīnā

Litija jonu akumulatora pirmās uzlādes laikā organiskais elektrolīts sadalīsies un sadalīsies uz negatīvā elektroda, piemēram, grafīta, virsmas, veidojot cietas elektrolīta fāzes saskarnes (SEI) plēvi, kas pastāvīgi patērē lielu daudzumu litija no pozitīvs elektrods, izraisot kulona efektivitātes (ICE) novirzi pirmajā ciklā. Zems, samazinot litija jonu akumulatoru ietilpību un enerģijas blīvumu.

Esošajiem grafīta materiāliem pirmais neatgriezeniskais litija zudums ir no 5% līdz 10%, un lielas ietilpības anoda materiāliem pirmais litija zudums ir vēl lielāks (silīcija neatgriezeniskais jaudas zudums sasniedz 15% līdz 35%). Lai atrisinātu šo problēmu, cilvēki ir pētījuši prelitācijas tehnoloģiju. Elektrodu materiāls tiek atkārtoti uzlādēts ar litiju, veicot iepriekšēju atjaunošanu, lai kompensētu neatgriezeniskos litija zudumus, ko rada SEI plēves veidošanās, lai palielinātu akumulatora kopējo jaudu un enerģijas blīvumu.

FIRSTEK apkopoja pirmslitiācijas tehnoloģijas pētījumu progresu pēdējos gados no diviem litija papildināšanas virzieniem uz negatīvo elektrodu un litija papildināšanas uz pozitīvā elektroda.

Anoda litija piedevas tehnoloģija

Parastās pirms litēšanas metodes ir negatīva elektroda litija papildināšana, piemēram, litija folijas papildināšana, litija pulvera papildināšana utt., Kas pašlaik ir galvenie pirms litēšanas procesu izstrādes posmi. Turklāt ir arī tehnoloģijas pirms litēšanas, izmantojot litija silīcija pulveri un elektrolītisko litija sāls ūdens šķīdumu.

1. Litija folija papildina litiju

Litija folijas papildināšana ir tehnoloģija, kas litija papildināšanai izmanto pašizlādes mehānismu. Metāliskā litija potenciāls ir -3,05 V (pret SHE, standarta ūdeņraža elektrods), kas ir viszemākais starp visiem elektrodu materiāliem. Potenciālās starpības esamības dēļ, kad negatīvā elektroda materiāls ir saskarē ar metāla litija foliju, elektroni spontāni pāriet uz negatīvo elektrodu, ko papildina Li + ievietošana negatīvajā elektrodā.

N. Liu u.c. pilēja elektrolītu uz silīcija nanovadu (SiNW) negatīvā elektroda, kas audzēts uz nerūsējošā tērauda pamatnes, un pēc tam tieši sazinājās ar litija metāla foliju, lai papildinātu litiju. Pēc litija papildināšanas negatīvā elektroda pusē tika veikts pusšūnu tests. Tika atklāts, ka SiNW atvērtās ķēdes spriegums (OCV) bez litija papildināšanas bija 1,55 V un litija ievietošanas īpatnējā jauda pirmās 0,1 C izlādes laikā pie 0,01 ～ 1,00 V bija 3800 mAh / g; pēc litija papildināšanas SiNW OCV ir 0,25 V, un litija pirmā ievietošanas īpatnējā jauda ir 1600mAh / g. OCV un litija interkalācijas īpašās jaudas izmaiņas liecina, ka pēc litija papildināšanas Si ir daļēji reaģējis ar Li.

J. Hassoun u.c. tieši saskārās ar alvas oglekļa (Sn-C) negatīvo elektrodu ar litija foliju, kas iemērcta elektrolītā 180 minūtes, lai papildinātu litiju. Pārbaudīts ar pusšūnu pie 80 mA / g ar 0,01 ~ 2,00 V, Sn-C neatgriezeniskā īpatnējā jauda pēc litija papildināšanas tiek samazināta no 680 mAh / g (63%) līdz 65 mAh / g (14%). Negatīvais elektrods un LiNi0. 45Co0. 1Mn1. 45O4 veido pilnu akumulatoru, un ICE, kas testēts ar ātrumu 1. 0 C pie 3,1 līdz 4,8 V, ir tuvu 100%, cikls ir stabils un ātruma veiktspēja ir laba; 5,0 C Īpatnējā izlādes jauda sasniedz 110 mAh / g, kas ir tikai par 14% zemāka nekā izlādes jauda 0,2 C.

Lai gan negatīvo elektrodu var iepriekš litēt, tieši saskaroties ar litija foliju, pirms litēšanas pakāpi nav viegli precīzi kontrolēt. Nepietiekama litīcija nevar pietiekami uzlabot ICE; un pārmērīga litija piedeva uz negatīvā elektroda virsmas var veidot metāla litija pārklājumu.

HJ Kim un citi. izmantoja ārēju īssavienojumu, lai litija foliju caur silīcija oksīda negatīvo elektrodu (c-SiOx) papildinātu. Salīdzinošais eksperiments parāda, ka tad, ja pretestība ārējā īssavienojumā ir 100 Ω un īssavienojuma laiks ir 30 minūtes, ICE var maksimizēt. Tika veikts c-SiOx pusšūnu tests pirms un pēc litija papildināšanas un pirmie 5 cikli 0,07 C pie 0,01 ~ 1,50 V, elektroda kulona efektivitāte pirms litija papildināšanas bija 73,6% un 94,7. %, 96,6%, 97,5% un 98,0%; Elektroda kuloniskā efektivitāte pēc litija papildināšanas ir 94,9%, 95,7%, 97,2%, 97,9% un 98,3%. Pilnu akumulatoru veido c-SiOx un LiNi0. 8 Co0. 15 Al0. 05 O2, pārbaudīts pie 2,5 ~ 4,2 V ar strāvu 10 mA / g, un akumulatora īpatnējā izlādes jauda pēc litija papildināšanas tiek mainīta no pirms litija papildināšanas. 106. 33 mAh / g palielinājās līdz 165,09mAh / g, ICE palielinājās no 58. 85% līdz 85. 34%.

ZY Cao un citi ir uzlabojuši litija papildināšanas ar litija foliju drošību. Projektētais aktīvā materiāla / polimēra / litija metāla trīsslāņu struktūras negatīvais elektrods var būt stabils apkārtējā gaisā (relatīvais mitrums 10% -30%) 30-60 minūtes, pietiekami daudz negatīvā elektroda apstrādei. Trīs slāņu struktūra ir: metāla litija slānis, kas elektroķīmiski nogulsnēts uz vara folijas, litija slānis ir pārklāts ar polimetilmetakrilāta (PMMA) aizsargkārtu un aktīvā materiāla slāni. Mainot litija slāņa biezumu, var kontrolēt litija papildināšanas pakāpi. Pēc elektrolīta ievadīšanas akumulatorā, lai izšķīdinātu PMMA, litija slānis un aktīvais materiāls ir tiešā saskarē, lai pabeigtu prelitāciju. Pārbaudīts ar 0,1 C pie 0,01 ～ 1,00 V, litija papildināšanai izmantojot grafītu ar trīsslāņu struktūru, ICE palielinājās no 92,0% līdz 99,7%; pēc tīra silīcija negatīvā elektroda uzlādēšanas ar litiju pirmais lādiņš un izlāde gandrīz netiek zaudēta. Lai gan litija folijas izmantošana litija papildināšanai dod labu efektu, litija papildināšanas process jāpabeidz pagaidu akumulatorā vai elektroķīmiskā ierīcē, un to ir grūti palielināt.

2. Stabilizēts litija metāla pulveris (SLMP)

Litica pulvera litija piedevu ieteica Formica. Izstrādātā SLMP īpatnējā jauda ir 3600 mAh / g, un virsma ir pārklāta ar plānu 2% līdz 5% litija karbonāta (Li2CO3) slāni, ko var izmantot sausā vidē. Ir divi galvenie veidi, kā SLMP pielietot negatīvā elektroda iepriekšējai pielāgošanai: pievienot to sajaukšanas laikā vai tieši pievienot negatīvā elektroda virsmai.

Parastajā negatīvo elektrodu savienojumu vircā izmanto polivinilidēnfluorīdu (PVDF) / metilpirolidonu (NMP) vai stirola butadiēna gumiju (SBR) + karboksimetilcelulozi (CMC) / dejonizētu ūdens sistēmu, bet SLMP nav saderīgs ar polārajiem šķīdinātājiem. saderīgs un to var izkliedēt tikai nepolāros šķīdinātājos, piemēram, heksānā un toluolā, tāpēc to nevar tieši pievienot parastajā sajaukšanas procesā. L. Vanga u.c. izmantoja SBR-PVDF / toluola sistēmu, lai tieši sajauktu SLMP grafīta elektrodu vircā. Pirmkārt, grafītu un PVDF sajauc NMP šķīdinātājā un žāvē, lai izveidotu ar PVDF pārklātu grafītu; tad toluolā sajauc SLMP, ar PVDF pārklātu grafītu un vadošu sodrēju; visbeidzot, tiek pievienots SBR. Pēc negatīvā elektroda iepriekšējās litizācijas SLMP apstākļos no 0,01 līdz 1,00 V un 0,05 C apstākļos akumulatora ICE palielinājās no 90,6% līdz 96,2%.

Salīdzinot ar tā pievienošanu maisīšanas procesā, SLMP ir vieglāk ielādēt tieši uz sausā negatīvā elektroda virsmas. MW Forney et al. izmantoja SLMP, lai iepriekš litificētu silīcija (Si) oglekļa nanocaurules (CNT) negatīvo elektrodu, un nometa SLMP / toluola šķīdumu ar masas daļu 3% uz Si-CNT negatīvā elektroda virsmas. Filmējiet, aktivizējiet. Pēc prelitācijas negatīvā elektroda pirmā neatgriezeniskā jauda tiek samazināta par 20% līdz 40%.

G. Ai u.c. disperģēts SLMP ksilola šķīdumā, kas satur 1% SBR / polistirola, lai izveidotu stabilu SLMP vircu. SLMP virca ir pārklāta uz sausā negatīvā elektroda virsmas, lai realizētu negatīvā elektroda, piemēram, grafīta un SiO, sākotnējo iedarbību. Pēc iepriekšējas litēšanas grafīta|Niķeļa-kobalta-mangāna trīskāršā materiāla (NCM) akumulatoru pārbauda 0,1 C temperatūrā pie 3,0 ～ 4,2 V un ICE palielina no 82,35% līdz 87,80%; SiO|NCM Pilnas baterijas ICE ir palielinājies no 56,78% bez savienojuma līdz 88,12% pēc iepriekšējas litēšanas.

3. Litija silikīda pulveris

Salīdzinot ar mikrona lieluma SLMP, nano-litija silikīda pulvera (LixSi) izmērs (100-200 nm) ir mazāks, kas vairāk veicina dispersiju negatīvajā elektrodā. Turklāt LixSi jau ir paplašinātā stāvoklī, un tilpuma izmaiņas cikla laikā neietekmēs visa elektroda struktūru. Pašlaik ir maz pētījumu par LixSi litija piedevu piedevām, un tikai J. Zhao et al. ir pētījuši LixSi' litija piedevas veiktspējas un stabilitātes uzlabošanos. Argona atmosfērā silīcija un metāliskā litija sakausēšanas reakcija 200 ° C temperatūrā tiek izmantota, lai sintezētu ar Li2O pārklātu LixSi materiālu. Pusšūnu sistēma tika uzlādēta un izlādēta 0,05 C temperatūrā pie 0,01 ～ 1,00 V. Pēc 15% LixSi pievienošanas silīcija negatīvā elektroda ICE palielinājās no 76% līdz 94%; mezofāzes oglekļa mikrosfēras (MCMB) ar pievienotu 9% LixSi) ICE palielinājās no 75% līdz 99%; Grafīta anoda ICE ar 7% LixSi palielinājās no 87% līdz 99%. Pilnā akumulatora sistēmā grafīta|LiFePO4 akumulatora ICE ar 7% LixSi palielinājās no 77. 6% līdz 90.8%, un tam ir lielāka jauda nākamajā cikla testā.

Sintezētajam LixSi ir laba veiktspēja litija papildināšanā, taču tā var saglabāt relatīvu stabilitāti tikai sausā gaisā. Pēc 5 dienu iedarbības uz sausu gaisu ar rasas punktu -50 ℃, ietilpība samazinās par 30% un tiek pilnībā neaktivizēta gaisa vidē. Lai uzlabotu LixSi stabilitāti, daļiņu virsmas samazināšanai līdz blīva pārklājuma veidošanai var izmantot 1-fluorodekānu. Pēc tam, kad pārklāts LixSi ir ievietots sausā gaisā uz 5 dienām, vājināšanās gandrīz nav. Pēc 6 stundu ilgas ievietošanas gaisā ar 10% relatīvo mitrumu 0,01 līdz 1,00 V un 0,02 C apstākļos jauda joprojām ir tikpat augsta kā 1 604 mAh / g un jaudas noturības līmenis sasniedz 77%. Pievienojiet 5% grafīta negatīvajam elektrodam litija papildināšanai. 0,005 līdz 1,500 V un 0,05 C apstākļos ICE palielinās no 87,0% līdz 96,7%. Lai vēl vairāk uzlabotu LixSi stabilitāti, Siix un SiO2 var izmantot Si vietā kā izejvielas, lai sintezētu LixSi-Li2O kompozītmateriālus. Pēc tam, kad kompozītmateriālu uz 6 stundām ievieto gaisā ar 40% relatīvo mitrumu, īpatnējā jauda ir pat 1 240 mAh / g apstākļos no 0,01 līdz 1,00 V un 0,02 C. LixSi-Li2O kompozīts materiāli, kas sintezēti no abām izejvielām, visiem parāda lielisku litija papildināšanas veiktspēju.

4. Elektrolītiskais litija sāls ūdens šķīdums litija papildināšanai

Neatkarīgi no tā, vai litija papildināšanai tiek izmantota litija folija, SLMP vai litija silikīda pulveris, tas ietver metāla litija izmantošanu. Litija metāls ir dārgs, ar augstu aktivitāti un to ir grūti darbināt. Glabāšana un transportēšana prasa lielas izmaksas aizsardzībai. Ja litija piedevas procesā nav iesaistīts metālisks litijs, tas var ietaupīt izmaksas un uzlabot drošības rādītājus. HT Džou u.c. papildināt litija silīciju, elektrolizējot Li2SO4 ūdens šķīdumu elektrolītiskajā šūnā. Upurēšanas elektrods ir vara stieple, kas iegremdēta Li2SO4. Litija papildināšanas reakcija parādīta (1) formulā:

MnOx|Si pilns akumulators pēc elektrolīzes ar strāvu 1 A / g 4,2 stundas ar litiju papildinātu MnOx|Si akumulators tika pārbaudīts pie 0.5 ~ 3. 8 V, 0.5 C, 1.0 C, 2.0 C, 4 0 C un 8. 0 C īpašās jaudas ir 160 mAh / g, 136 mAh / g, 122 mAh / g, 108 attiecīgi mAh / g un 92 mAh / g.

Pozitīvā litija papildināšanas tehnoloģija

Salīdzinājumā ar ļoti sarežģītu un ar lielu ieguldījumu negatīvā elektroda litija papildināšanu, pozitīvā elektroda litija papildināšana ir daudz vienkāršāka. Tipisks pozitīvā elektroda litija papildinājums ir pozitīva elektroda sajaukšanas procesā pievienot nelielu daudzumu augstas ietilpības materiāla. Uzlādes procesā Li + tiek noņemts no lielas ietilpības materiāla, lai papildinātu neatgriezenisku pirmās uzlādes un izlādes jaudas zudumu. Pašlaik materiāli, ko izmanto kā pozitīvu elektrodu litija piedevas piedevas, galvenokārt ietver: ar litiju bagātus savienojumus, nanokompozītus, kuru pamatā ir konversijas reakcijas, un bināros litija savienojumus.

1. Ar litiju bagāts savienojums

G. Gabrielli u.c. izmantoti litija bagāti materiāli Li1 + x Ni0. 5 Mn1. 5O4, lai kompensētu neatgriezenisku Si-C jaudas zudumu | LiNi0. 5Mn1. 5O4 pilna baterija. Akumulatora ar jauktu pozitīvo elektrodu jaudas aiztures ātrums ir 75% pie 0,33 C pie 3,00 līdz 4,78 V 100 ciklus, savukārt akumulatoram ar tīru LiNi0,5 Mn1,5 O4 pozitīvo elektrodu ir tikai 51%. Turklāt Si-C enerģijas blīvums | LiNi0. 5 Mn1. 5O4 akumulators, izmantojot jauktu pozitīvu elektrodu, ir par 25% lielāks nekā grafīta LiNi0. 5Mn1. 5O4 akumulators.

Li2NiO2 var izmantot arī kā pozitīvu elektrodu litija piedevas piedevu, taču tā stabilitāte gaisā ir slikta. MG Kim un citi. izmantoja alumīnija izopropoksīdu, lai modificētu Li2NiO2, un sintezēja Li2NiO2 materiālu, kas ir stabils gaisā un pārklāts ar alumīnija oksīdu, kam ir lieliska ietekme uz litija papildināšanu. Nepievienots LiCoO2|pilns grafīta akumulators, ICE 2,75 ～ 4,20 V apstākļos, 0,2 C ir 92%, un akumulatoram ar pievienotu 4% Li2NiO2 gandrīz nav jaudas zuduma, un piedevu ietekme neietekmē ātruma veiktspēju.

X. Su et al. pievienoja Li5FeO4 (LFO) LiCoO2 pozitīvajam elektrodam, lai kompensētu cietā oglekļa negatīvā elektroda jaudas zudumu pirmās uzlādes laikā. Pusšūnu tests rāda: LiCoO2 pozitīvs elektrods ar 7% LFO pievienošanu pie 0,1 C. Pirmās uzlādes un izlādes (2,75 ~ 4,30 V) īpatnējā jauda ir attiecīgi 233 mAh / g un 160 mAh / g, un neatgriezeniskās jaudas konti par 31%, kas ir pietiekami, lai kompensētu cietā oglekļa 22% pirmos neatgriezeniskos jaudas zudumus. Pilna akumulatora tests (2,75 ~ 4,30 V, 0,05 C) Rezultāti rāda: LiCoO2 ar pievienotu 7% LFO|Pilna cietā oglekļa akumulatora atgriezeniskā jauda palielinājās par 14%, enerģijas blīvums palielinājās par 10% un uzlabojās cikla veiktspēja. Pilnas baterijas īpatnējās jaudas noturības līmenis pēc 50 cikliem ir pieaudzis no mazāk nekā 90% līdz vairāk nekā 95%. LiCoO2 pozitīvajam elektrodam ar LFO sajaukšanas un pārklāšanas process jāveic inertā atmosfērā, un jāuzlabo LFO stabilitāte gaisa vidē.

2. Nanokompozīti, kuru pamatā ir konversijas reakcijas

Kaut arī ar litiju bagātie savienojumi ir sasnieguši zināmu efektu kā litija piedevas piedevas, pirmo litija piedevas efektu joprojām ierobežo zemāka īpatnējā jauda. Nanokompozīti, kuru pamatā ir konversijas reakcija lielās uzlādes / izlādes sprieguma histerēzes dēļ, akumulatora pirmās uzlādes laikā var veicināt lielu litija daudzumu, savukārt izlādes procesā litija interkalācijas reakcija nevar notikt.

YM Sun u.c. pētīja M / litija oksīda (Li2O), M / litija fluorīda (LiF), M / litija sulfīda (Li2S) (M=Co, Ni un Fe) kā pozitīvu litija piedevas piedevu darbību. M / Li2O sintezē, sajaucot MxOy un izkausēto litiju argona atmosfērā. Sintezētais nano-Co / nano-Li2O (N-Co / N-Li2O) kompozītmateriāls tiek ciklizēts ar 4, 1 ～ 2. 5 V pie 50 mA / g, pirmā uzlādes īpatnējā jauda sasniedz 619 mAh / g, un izlādes īpatnējā jauda ir tikai 10 mAh / g; Pēc tam, kad N-Co / NLi2O 8 stundas tiek pakļauts apkārtējā gaisa iedarbībai, delitācijas īpatnējā jauda ir tikai 51 mAh / g mazāka nekā sākotnējā vērtība. Pēc 2 dienām specifiskā delitācijas spēja joprojām ir 418 mAh / g. Tas parāda, ka NCo / N-Li2O ir laba vides stabilitāte un ir saderīga ar komerciālo akumulatoru ražošanas procesu. Līdzīgi kā N-Co / N-Li2O, arī N-Ni / N-Li2O un N-Fe / N-Li2O ir lielāka īpatnējā uzlādes jauda (attiecīgi 506 mAh / g un 631 mAh / g) un ļoti zema izlāde. jauda (attiecīgi 11 mAh / g un 19 mAh / g), lieliska litija piedevas veiktspēja.

LiF ir augsts litija saturs un laba stabilitāte, un tas ir potenciāli pozitīvs elektrodu litija papildmateriāls. M / LiF nanomateriāli, kas izveidoti, pārveidojot reakciju, var pārvarēt problēmas ar zemu LiF vadītspēju un jonu vadītspēju, augstu elektroķīmisko sadalīšanās potenciālu un kaitīgiem sadalīšanās produktiem, padarot LiF par izcilu pozitīvu elektrodu litija piedevas piedevu. LiF / Co specifiskā jauda litija atdalīšanai pie 4,2 līdz 2,5 V ir 520 mAh / g, bet litija ievietošanai - tikai 4 mAh / g, kas norāda, ka LiF / Co' litija papildināšanas spēja var sasniegt 516 mAh / g. LiF / Fe īpatnējā jauda litija atdalīšanai ir 532 mAh / g, bet litija ievietošanai - 4,3 līdz 2,5 V - 26 mAh / g, norādot, ka LiF / Fe litija papildināšanas jauda ir 506 mAh / g . LiFePO4|Li pusšūna ar pievienotu 4,8% LiF / Co, un pirmās uzlādes ar 0,1 C pie 2,5 ~ 4,2 V īpatnējā jauda sasniedza 197 mAh / g, kas ir augstāka nekā 164 mAh akumulatora bez LiF / Co / g palielinājās par 20,1%, īpatnējā izplūdes jauda ir līdzīga, un cikla stabilitāti piedevas neietekmē.

Li2S teorētiskā jauda sasniedz 1166 mAh / g, taču kā litija piedevas piedeva joprojām ir jāatrisina daudzas problēmas, piemēram, savietojamība ar elektrolītu, izolācija un slikta vides stabilitāte. Pētījumos ir atklāts, ka metālu ievadīšana Li2 S, veidojot L2 S / M kompozītmateriālus, var atrisināt šīs problēmas. Li2S / Co, kas ir CoS2 un metāliskā Li kombinācija, litija papildināšanas jauda ir 670 mAh / g. LFP elektrods ar 4,8% Li2 S / Co pie 2,5 līdz 4,2 V pievienoja pirmās uzlādes ar 0,1 C īpatnējo jaudu 204 mAh / g, kas ir par 42 mAh / g lielāks nekā elektrods bez pievienošanas g. FeS2 un metāla Li sintezētajam Li2 S / Fe litija papildināšanas spēja ir 480 mAh / g. Lai gan litija papildināšanas jauda ir zemāka nekā Li2 S / Co, izejvielai FeS2 ir daudz resursu un zema cena, tāpēc Li2 S / Fe ir labāka komerciāla pielietojuma perspektīva. Lai gan vairāk ar litiju bagātiem savienojumiem ir lielāka litija papildināšanas spēja, nanokompozīti, kuru pamatā ir konversijas reakcijas, pēc pirmās litija papildināšanas atstās neaktīvus metāla oksīdus, fluorīdus un sulfīdus, samazinot akumulatora enerģijas blīvumu.

3. Binārais litija savienojums

Salīdzinot ar bagātīgiem litija oksīdiem (apmēram 300 mAh / g) un konversijas reakcijas kompozītmateriāliem (500-700 mAh / g), bināro litija savienojumu teorētiskā īpatnējā jauda ir daudz lielāka. Teorētiskās specifiskās Li2O2, Li2O un Li3N jaudas sasniedz attiecīgi 1168 mAh / g, 1797 mAh / g un 2309 mAh / g, un, lai panāktu līdzīgu litija piedevas efektu, nepieciešams tikai neliels daudzums pievienošanas. Teorētiski šo materiālu atlikumi pēc litija papildināšanas ir O2, N2 utt., Kurus var izsmelt, veidojot akumulatora SEI plēvi.

K. Parks u.c. komerciālu Li3N sasmalcina pulverī ar daļiņu izmēru no 1 līdz 5 μm, ko izmanto kā litija piedevas piedevu. Pusšūnu sistēmā, pievienojot 1% un 2% Li3N LiCoO2 elektrodus, pirmā uzlādes īpatnējā jauda ar 0,1 C pie 3,0 līdz 4,2 V ir 167,6 mAh / g un 178,4 mAh / g, tīrāka LiCoO2 palielinājās par 18, 0 mAh / g un 28,7 mAh / g. Pēc 2% Li3N pievienošanas LiCoO2 izlādes jauda|SiOx / C @ Si akumulators pie 0,5 C temperatūrā pie 1,75 līdz 4. 15 V ir par 11% augstāks nekā akumulatoram bez piedevām. Lai atrisinātu jauktā elektroda vadītspējas problēmu, Li3N tiek nogulsnēts uz LiCoO2 elektroda virsmas, lai samazinātu ietekmi uz elektroda vadītspēju. Pilna akumulatora ar 5% piedevām, kas nogulsnējas uz pozitīvā elektroda virsmas, izlādes īpatnējā jauda ir 126,3 mAh / g, kas ir par 14,6 mAh / g lielāka nekā akumulatoram bez piedevām, un ātruma veiktspēja ir līdzīga cikla veiktspējai. Turklāt, ielādējot Li3N uz sausa elektroda virsmas, var izvairīties no Li3N nesaderības ar vircas šķīdinātāju (piemēram, metilpirolidonu).

YJ Bie et al. jaukta komercializēta Li2O2 ar LiNi0. 33 Co0. 33 Mn0. 33 O2 (NCM), lai kompensētu litija zudumus grafīta negatīvā elektroda pirmās uzlādes laikā. NCM hibrīda elektrodā ir aktīva materiāla un katalizatora divējāda loma. Lai efektīvi katalizētu Li2O2 sadalīšanos, pozitīvajam elektrodam pievienoja 1% NCM-6 h (NCM, kas iegūts ar lodveida frēzēšanu 6 h laikā). Grafīts|NCM / NCM-6 h / 2% pilna Li2O2 baterija tiek uzlādēta un izlādēta ar 2,75 ～ 4,60 V, un pirmā atgriezeniskā īpašā jauda 0,1 C ir 207,1mAh / g, kas ir par 7 augstāka nekā grafīts|NCM pilna baterija 8%; 0,3 C atgriezeniskā īpatnējā jauda ir 165,4 mAh / g, kas ir par 20,5% augstāka nekā grafīta|NCM pilna baterija. Testi ir parādījuši, ka skābeklis, kas izdalās, sadaloties Li2O2, patērēs ierobežoto Li + daudzumu pilnā akumulatorā, kā rezultātā ievērojami samazināsies pilnas baterijas jauda ar Li2O2, bet jaudu var atjaunot pēc gāzes izlādējies. Pirmā akumulatora uzlāde faktiskajā ražošanas procesā tiek veikta atvērtā sistēmā. Gāze, ko veido SEI plēves veidošanās un dažas blakus reakcijas, tiks izvadīta pirms hermetizācijas, tāpēc O2 izdalīšanās ietekmi var samazināt.

A. Abouimrane et al. pētīja mikrona lieluma Li2O kā pozitīva elektroda litija piedevas piedevas iedarbību. 20% Li2O pievienots SiO-SnCoC|Li1. 2Ni0. 15Mn0. 55Co0. 1O2 pilna baterija ar 10 mA / g pie 2,0 ~ 4,5 V cikla pirmā izlādes īpatnējā jauda palielinājās no 176 mAh / g līdz 254 mAh / g. Eksperimentu rezultāti rāda, ka ar litiju bagāts materiāls Li1. 2Ni0. 15Mn0. 55Co0. 1O2 ir aktīva materiāla un katalizatora divējāda loma.