“掺硅补锂”是一项重要的锂电池技术，代表着研发实力和资金实力，也能够解决电动汽车核心焦虑。
背景
目前，全行业似乎仍在期待着掺硅补锂技术的进展。从材料企业看，TDK、天齐锂业等在5年前，就开始了补锂材料的研发制备；从电芯企业看，宁德时代、国轩高科、欣旺达、A、ATL、比亚迪、中创新航、珠海冠宇、微宏动力等都有涉及该技术；从手机企业看，小米(11Ultra高硅极片补锂技术)；从车企看，蔚来汽车/特斯拉（预锂化+硅负极）等不约而同地都从硅负极材料或预锂化技术下手，也表明“硅负极、预锂化”将加速进入电池技术较量之列，并有望在年开启产业规模化推广应用。
市场往往先于技术或宽于技术，已有多家汽车厂商宣称，可通过新技术让电池做到km续航，比如广汽埃安LXPlus的“海绵硅负极片”电池，上汽智己的“掺硅补锂”电池，小康SF5的“固态电池”，还有蔚来ET7的“固态电池”，特斯拉Cybertruck的“预锂化”电池。
事实上，一味追求长续航里程，似乎显得不那么重要。相反，电动车的成本、安全、寿命更需要考虑。基于现有的锂电池技术，需要钴和镍来提升动力电池性能。而这两种都是贵金属，一般在高档电动车型上使用。年小鹏、理想将分别发布小鹏G9、理想X01，预计价格在40万元左右。而恰巧的是，这些高端车型，现在都有意愿追逐“掺硅补锂”技术。
掺硅补锂
掺硅补锂是两种技术，且行之有年，主要作用是提升电池的性能（续航和寿命）。掺硅是负极掺硅，提升比能量；补锂，既可以从负极补锂，也可以从正极补锂，都可以提升电池寿命。而往往长寿命和能量密度交织在一起，于是“掺硅补锂”就成了高性能动力电池技术的代表。
掺硅可以显著提升动力电池能量密度。
从技术上看，若要提升动力电池的性能，则材料的改性是第一步。理论上，硅的克容量为mAh/g，是石墨的10倍。而无论是正极NCM或NCA，负极采用石墨体系，锂离子电池的能量密度都已到了天花板Wh/kg。如果要进一步提升能量密度，确实需要在硅基负极上做足功夫。
Siliconmaterials
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Wikipedia
根据维基百科信息（如上图），硅（Silicon）是一种化学元素，化学符号是Si，原子序数14，相对原子质量28.，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上第三周期，IVA族的类金属元素。
作为一种常见的一种元素，硅极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。从丰度上看，硅在宇宙中的储量排在第8位；在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26.4%，仅次于第1位的氧（49.4%）。
需要指出的是，硅材料克容量高（理论上掺越多的硅）储锂性能越好，但是高膨胀率（是石墨的30倍）是电极材料的致命伤。在充放电过程中，硅的体积会大幅度膨胀收缩，虽然提升了锂电池的能量密度，但是会影响锂电池的寿命，因此需要从技术上想办法箍住硅材料的膨胀。
电池厂商的一般做法是，选择了折中路线，提升硅材料的颗粒度，如在碳负极中掺入纳米级的硅材料形成碳硅负极-“石墨+硅”，粘接剂上采用“SBR”+“PPA”+“PVDF”。
硅基负极分为两大类：
一种是硅碳负极，
即纳米硅和石墨掺混使用，克容量超过0mAh/g，但实际克容量超mAh/g；
另一种是硅氧负极，
氧化亚硅掺混石墨作为负极，克容量为-mAh/g。
应用方面，国内3C消费电子产品一般用到硅碳负极比较多；而车用动力电池方面一般采用硅氧负极比较多。
现在的问题是，1）掺硅的比例不能太高，一般是5%~10%；2）硅基负极材料的价格贵，目前按照掺5%硅而成的硅负极材料，国内价格已经超过10万元/吨，甚至海外价格有超万元/吨。如何大规模产业化，又好又快有多有又便宜是一个亟待解决的问题。
补锂可以显著提升动力电池循环寿命。
为了提升动力电池性能，除了在负极中“掺硅”，锂电行业工程师们还想到了“补锂”。锂电常识告诉我们，电池在第一次充电的时候，Li+从正极游向负极的路上，负极成膜一般会产生大约10%的不可逆容量损耗。
为解决这一问题，行业一般的做法是，先预一部分锂在电极材料上，有可能是负极，也有可能是正极，以弥补这部分损失。而正极补锂一般用的是硫酸锂为主（也有用Li3N，核心要义是锂离子从正极到负极。）；负极补锂则用锂粉或者锂带（打孔-蒸镀-延压），或为一种技术趋势。其他方法，则包括电化学补锂、真空镀锂，但大同小异。
但可以确定的是，补锂可以算是为“吃锂”量身定做的，这项技术既可以补充首圈成膜带来的损失，又可以作为后续SEI/CEI膜生长。
从学术角度看，锂带是金属锂打成薄带状，金属锂纯度不少于98%，每块约15cm左右，钝化后会浮在液体石蜡里，可以用一个比较重的塑料片压住；锂粉制备需要在惰性气氛下将金属锂加入到第一溶剂中（石蜡油），第一溶剂与金属锂不发生反应，加热至金属锂熔融，搅拌使熔融的金属锂分散钝化，冷却后进行清洗并干燥，而后得到锂粉颗粒。
根据维基百科信息（如下图），锂原子序数3，原子量6.94，是最轻的碱金属元素。自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等形式存在。金属锂为一种银白色的轻金属；熔点为.54°C，沸点°C，密度0.g/cm，硬度0.6。金属锂可溶于液氨。锂很容易与氧、氮、硫等化合。锂表面的氮氧化物膜被溶解，从而使反应更加剧烈。
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