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化学预锂化方法在高比能锂离子电池中的应用：
众所周知，高能量密度锂离子电池体系的构建需要具有高容量和低电压的负极材料（如Si负极和Sn负极），但是这些负极材料在锂化过程中都存在着巨大的体积膨胀。体积膨胀导致多余的锂离子消耗，造成对全电池不利的不可逆容量和较低的前几周库伦效率。近几年，艾新平教授的研究团队新开发出了简单的化学预锂化方法来对电化学循环前的正负极材料预补锂以补偿其首周SEI膜形成所消耗的Li来提高库伦效率[6]。对于不含Li的正极材料如硫化聚丙烯腈（S-PAN）来说,预锂化处理能够使其有机会与无锂负极匹配为全电池，而避免了使用金属锂负极面临的枝晶生长等棘手的问题。
图4 化学预锂化的Li2S-Si全电池示意图
邦力威18650锂电池的比能量在不同类型的电池上不一样
2019年，艾新平教授团队在ACS Energy Letters上报道了他们有关化学预锂化方法在高比能锂离子电池构建方面的研究成果。他们利用萘锂溶液对S-PAN正极进行了全部预锂化使其成为Li2S-PAN正极，对Si负极进行了部分预锂化，并将这两种电极匹配构建了能量密度高达710Wh/kg的Li2S-Si全电池。这种高比能全电池工作过程中的Li+主要由完全预锂化的正极提供，Si负极部分预锂化的结果是降低首周SEI膜形成造成的容量损失。该Li2S-Si全电池的首周库伦效率高达93.45%，循环稳定性和倍率性能也十分优异。萘锂溶液作为化学预锂化试剂的优势在于其稳定性和温和型，与传统的正丁基锂预锂化试剂相比，共轭芳环能够限度地稳定含锂自由基，其在空气条件下暴露也十分安全。而与工业上常用的锂粉补锂相比，液态的预锂化试剂更能够使电极材料内部预锂化程度均一。
VOCsVOCs(ads)H2OH2O(ads)光激发步骤TiO2粒子具有能带结构，由充满电子的低能价带(VB)、空的高能导带(CB)和之间的禁带组成，当受到能量超过禁带宽度的光线照射时，价带上的电子被激发跃迁至导带，并在价带上留下相应的空穴(h+)，被吸附剂基材高度分散的纳米TiO2可使光生电子和空穴很快从体内迁移至表面，进而参与下一步的反应。TiO2+hTiO2(h++e)VOCs的光催化氧化步骤一般认为[14-15]，光生空穴(h+)是一种强氧化剂，能够将吸附在TiO2粒子表面的H2O和OH氧化为自由基(OH)，而光致电子是一种强还原剂，能俘获TiO2表面的吸附氧生成超氧阴离子自由基(O2)，并进一步通过质子化作用后成为OH的另一个来源，同时也降低了光生电子和空穴的复合概率，提高了反应速率。
