（報告出品方/作者：中信證券，袁健聰、吳威辰、滕冠興）
1 起因：為何要補鋰？
預鋰化：提高電池的總容量和能量密度的有效路徑
普遍問題：在鋰離子電池首次充電過程中，有機電解液會在石墨等負極表面還原分解，形成固體電解質相介面（SEI）膜， 永久地消耗大量來自正極的鋰，造成首次迴圈的庫侖效率（ICE）偏低，降低了鋰離子電池的容量和能量密度。為了解決這個問題，人們研究了“預鋰化” 技術。
預鋰化：提高電池的總容量和能量密度的有效路徑
“預鋰化”（也被稱為“預嵌鋰” 、 “補鋰”）描述的是在鋰離子電池工作之前向電池內部增加鋰來補充鋰離子。透過預鋰化對電極材料進行補鋰，抵消形成SEI膜造成的不可逆鋰損耗，以提高電池的總容量和能量密度。 預鋰化技術包括負極補鋰和正極補鋰。
正極補鋰vs負極補鋰
負極補鋰的方式包括鋰箔補鋰、鋰粉補鋰、矽化鋰粉補鋰和電解鋰鹽水溶液補鋰等。 目前負極補鋰仍然受限於電池製造工藝上的幾大難題：金屬鋰的使用與生產環境、常規溶劑、粘結劑以及熱處理過程等 不相容，使得負極的補鋰之路荊棘叢生。 作為一種替代的技術路線，不少針對正極材料的補鋰新增劑得以進入研究範疇。
與難度大、高投入的負極補鋰相比，正極補鋰簡便得多：典型的正極補鋰是在正極合漿過程中新增少量高容量材料，在 充電過程中，Li+從高容量材料中脫出，補充首次充放電的不可逆容量損失。正極補鋰因高安全性、無需改變現有電池生產工藝而最具有工業應用前景。 目前，作為正極補鋰新增劑的材料主要有：富鋰化合物、基於轉化反應的奈米複合材料和二元鋰化合物等。
2 正極補鋰與補鋰新增劑
常見的正極補鋰劑之一：Li2NiO2（LNO）
Li2NiO2是一種常見的用於正極補鋰的富鋰化合物，但其缺點不容忽視：1）穩定性差： Li2NiO2在空氣中的穩定性較差，結構不穩定，在高電位下易與電解液發生副反應； （2）阻抗較大： Li2NiO2的加入會影響電池的迴圈效能和倍率效能。
對Li2NiO2的合理改性，能夠使其發揮優異的補鋰效果：如M。 G。 Kim等使用異丙醇鋁對Li2NiO2進行改性，合成了在空氣 中穩定的氧化鋁包覆的Li2NiO2材料，補鋰效果優異。
國內亦有專利採用LNO作為補鋰新增劑進行正極補鋰： 深圳市比克動力電池有限公司採用專利技術（CN109786746A）製備碳包覆Li2NiO2正極補鋰新增劑，能夠有效提高電池 容量，同時不降低電池的迴圈效能和倍率效能。
深圳市研一新材料有限責任公司專利（CN113571781A）製得正極補鋰劑Li2NiO2純度>95％，殘鹼總量
常見的正極補鋰劑之二： Li5FeO4 （LFO）
Li5FeO4同樣屬於富鋰化合物：理論上每摩爾Li5FeO4可以提供5個Li+，比容量可高達867mAh/g。透過在傳統的正極材料中混入一定量Li5FeO4 ，可以顯著提高鋰離子電池首次效率和能量密度。當前技術研究的重點：提高Li5FeO4材料在空氣環境中的化學穩定性和導電性。
湖南杉杉能源科技股份有限公司提供了一種0。8-2。6μm小粒徑 Li5FeO4的製備方法（CN112028126A），使得鋰離子擴散 的距離短、倍率效能好、相對內阻小。 深圳市德方奈米科技股份有限公司則在Li5FeO4的製備工藝上取得專利（CN112117433A），步驟簡單，適合工業化生產； 進而透過沉積法將補鋰劑與電池正極原料混合（CN113555538A）最終制得無碳高容量正極材料。
常見的正極補鋰劑之三： Li2O
二元鋰化合物Li2O作為補鋰劑，比容量高，但是導電性不好，同時在高電位下可能會出現金屬溶出，影響電芯效能。國軒高科製備了一種基於轉化反應的rGO@Li2O/Co奈米複合物（CN112290022A）：Li2O/Co作為奈米顆粒附著在石墨烯 表面，進而提高導電性。 億緯鋰能為補鋰劑材料Li2O和金屬M包覆了外殼SiOx和碳（CN111193019A）。透過包覆處理，可以提高材料的導電性以及金屬的穩定性，減少其溶出，並且可以完全相容現有的鋰電池加工製造技術。（報告來源：未來智庫）
3 工業化進展
已實現量產——深圳研一新材料
2021年3月，研一新材料年產2000噸LNO順利實現批次銷售。LNO專案由創始人嶽敏先生主導、歸國博士團隊領銜，該 專案已達年產2000噸的產能，我們預計二期4萬平方米新基地將於2022年投產，年產能將達到8000噸。
2021年12月，具有更高容量的富鋰鐵酸鋰（LFO）正極補鋰新增劑也成功量產。搭配磷酸鐵鋰體系補鋰，可實現大幅提升其能量密度。該產品容量提升150%，同比迴圈提升30%以上，且成本降低20%以上。該專案已具備年產1800噸產能， 二期擴產已進入產線設計，我們預計2022年7月投產，將新增產能7000噸/年。
產能建設階段：德方奈米
年產2。5萬噸補鋰劑專案，推動補鋰劑專案產業化：德方奈米2021年9月29日晚間公告，公司與曲靖市人民政府、曲靖經 濟技術開發區管理委員會簽訂了《年產2。5萬噸補鋰劑專案投資協議》，公司擬在曲靖經濟技術開發區建設“年產2。5萬噸 補鋰劑專案” ，專案總投資約35億元。該補鋰劑已透過下游客戶的小批次驗證，進入產業化階段。
補鋰劑+新型磷酸鹽系正極材料，協同打造高容量：對比LFP材料，新型磷酸鹽系正極材料具有更高的電壓平臺，且保留了磷酸鐵鋰電芯的安全性及低成本特性。補鋰新增劑材料和新型磷酸鹽系正極材料複合使用後，對比現有磷酸鐵鋰電池能量密度提升約20%。目前共計佈局10萬噸新型磷酸鹽系正極產能。
佈局相關專利：傳統電池廠商
高容量需求推動下，國內廠商紛紛佈局預鋰化技術：億緯鋰能、杉杉能源、欣旺達、珠海冠宇、比克動力、安普瑞斯等 企業已取得相關專利。
如欣旺達採用專利技術製備釩氧鋰鹽Li4+xV2O5作為正極補鋰新增劑，用在高鎳-矽高能量密度體系，顯著提升電芯首效， 進而提升電芯能量密度，且具有產氣量低、穩定性好、迴圈壽命長等優點；
又如珠海冠宇以Li3N為原料，製得化學式為Li3x+yNxFaClbBrc Id的補鋰新增劑，穩定性、安全性較高，且能夠相容現有的鋰 離子電池生產工藝，便於大型推廣利用。
報告節選：
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精選報告來源：【未來智庫】。
