综述：金属离子电池的预金属化策略

（编辑推荐）本综述系统阐释了预金属化技术如何通过补偿活性金属（Li/Na/K）损耗，解决金属离子电池（LIB/SIB/PIB）循环寿命短、容量保持率低和库仑效率（CE）下降三大核心问题，涵盖物理接触、化学/电化学法、过量金属化等五大策略，为提升电池能量密度和安全性提供关键理论支撑。

　　

引言

面对能源危机与环境挑战，锂/钠/钾离子电池（LIB/SIB/PIB）因高能量密度和环保特性成为电化学储能（EES）的核心载体。然而金属负极在循环中不可逆的活性金属损耗导致固体电解质界面（SEI）增厚、库仑效率（ICE）骤降及枝晶生长等关键问题。预金属化技术通过预先补充活性金属（如Li⁺/Na⁺/K⁺），成为突破电池性能瓶颈的创新策略。

五种预金属化方法

直接物理接触法：将金属箔（如锂箔）与电极直接压合，操作简便但易引发短路风险。化学法：采用联苯锂等试剂对负极进行化学预锂化，可精准控制锂化程度。电化学法：通过半电池预循环实现电极的均匀金属化，适用于规模化生产。过量金属化：在正极材料（如Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂）中设计过量锂含量，补偿循环损耗。电极添加剂：引入富锂化合物（如Li₅FeO₄）作为牺牲剂，在首周放电时释放活性锂。

预锂化策略专项

针对LIB，预锂化可提升ICE达15%以上。例如硅基负极经化学预锂化后，首效从75%提升至92%。"三明治"结构的预锂化隔膜（如Li₃N涂层）既能避免副反应，又可实现锂的梯度释放。

结论与展望

当前预金属化技术仍面临电解液兼容性、工艺成本等挑战。未来需开发可控释放金属源的新型材料，并建立标准化评估体系。该技术有望推动金属离子电池在电动汽车和智能电网中的大规模应用。

（注：全文严格依据原文内容缩编，未新增非原文数据）