リチウムイオン電池における先行リチウム化の実用実装の約束と課題

要約 リチウムイオン電池 (LIBs) は、1990年代初頭の発明以来、生活を変えてきました。エネルギー貯蔵アプリケーションの増大する要求を満たすためには、エネルギー密度のさらなる向上が非常に望まれています。初回充電プロセスにおける活性リチウムの損失は、特に高エネルギー密度の電池においてSiベースのアノード上に固体電解質界面（SEI）が形成されることにより、LIBの容量とエネルギー密度を著しく低下させます。この問題を解決するために、電池に追加の活性リチウムを提供する先行リチウム化が、最も有望な戦略の一つとして広く受け入れられています。ここでは、LIBにおける先行リチウム化アプローチの実用実装に関する主要なパラメータ/問題について、寄与可能なリチウムイオン容量/先行リチウム化効率、先行リチウム化材料/試薬の化学的および環境的安定性、先行リチウム化の安全性の危険、先行リチウム化中の残留物および副反応、電気化学的性能への潜在的影響、産業互換性、先行リチウム化のスケーラビリティなどが議論され、これらは学術文献ではしばしば見過ごされがちです。さらに、この急成長中の分野の発展における潜在的な将来の方向性に関する洞察が提供されます。先行リチウム化の継続的な進展は、近い将来の次世代高エネルギー密度LIBを実現するために不可欠かつ緊急です。