एनोड सामग्री प्रीलिथियेशन तकनीक की अनुसंधान प्रगति

2025-03-26

बुद्धिमान और उच्च-स्तरीय सामाजिक विकास के साथ, ऊर्जा वास्तुकला प्रणाली में नवीकरणीय ऊर्जा का अनुपात बढ़ रहा है, विशेष रूप से पिछले कुछ वर्षों में नए ऊर्जा वाहन उद्योग का तेजी से विकास, जो ऊर्जा उद्योग के सुधार को और बढ़ावा देता है। लिथियम आयन बैटरी में उच्च ऊर्जा घनत्व, अच्छी चक्र प्रदर्शन, कम आत्म-प्रशोधन आदि के लाभ हैं। इसलिए, एक ऊर्जा भंडारण उपकरण के रूप में, इसे पावर बैटरी, 3C डिजिटल, ऊर्जा बेस स्टेशन और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

वर्तमान में, वाणिज्यिक एनोड सामग्री मुख्य रूप से अमॉर्फस कार्बन (मुलायम कार्बन और कठिन कार्बन), ग्रेफाइट (प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट), लिथियम टाइटनेट और सिलिकॉन आधारित सामग्री (सिलिकॉन, सिलिकॉन ऑक्साइड और अमॉर्फस सिलिकॉन) हैं, जिनमें से पावर बैटरियों के लिए ग्रेफाइट एनोड सामग्री के शिपमेंट में 97% से अधिक है। हालांकि, उच्च-स्तरीय ग्रेफाइट उत्पादों की 360-365 mAh·g-1 क्षमता ग्रेफाइट की 372 mAh·g-1 सैद्धांतिक ग्राम क्षमता के करीब है। बैटरियों की ऊर्जा घनत्व में सुधार के लिए सीमित स्थान आगे के सुधार को बाधित कर रहा है, इसलिए एनोड सामग्री की उच्च ऊर्जा घनत्व का विकास सेल ऊर्जा घनत्व में सुधार करने की कुंजी है।

3579 mAh·g-1 की उच्च विशिष्ट क्षमता और 0.4 V(vs.Li/Li +) का निम्न इलेक्ट्रोकेमिकल लिथियम एम्बेडिंग पोटेंशियल, साथ ही प्रचुर संसाधन भंडार, अगली पीढ़ी की उच्च-ऊर्जा घनत्व लिथियम आयन बैटरी के लिए सबसे संभावित एनोड सामग्री मानी जाती हैं। संबंधित अध्ययनों ने साबित किया है कि जब सेल ऊर्जा घनत्व 280 Wh·kg-1 से अधिक होता है, तो लिथियम समृद्ध एनोड का उपयोग किए बिना सिलिकॉन नकारात्मक इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाना चाहिए। हालाँकि, Li+ एम्बेडिंग की प्रक्रिया में, सिलिकॉन कणों की सतह पर अमॉर्फस LixSi प्रकट होता है, जबकि आंतरिक सिलिकॉन कण क्रिस्टलीय बने रहते हैं। जब लिथियम की मात्रा Li22Si5 के पूर्ण निर्माण की ओर बढ़ती है, तो सैद्धांतिक क्षमता 4200 mAh·g-1 तक पहुँच जाती है, और मात्रा में विस्तार 320% होता है, जो कार्बन सामग्री के 16% मात्रा विस्तार से बहुत अधिक है। थोक विकृति ठोस-चरण इलेक्ट्रोलाइट परत (SEI) के विध्वंस और बार-बार निर्माण का परिणाम देती है, जिसके कारण पहले कूलंब दक्षता (ICE) में कमी और सक्रिय लिथियम आयनों का नुकसान होता है। ग्रेफाइट के साथ मिश्रित सिलिकॉन एनोड सामग्री का कम अनुपात ऊर्जा घनत्व को बढ़ा सकता है और मात्रा के प्रभाव को किसी हद तक कम कर सकता है, लेकिन कम ICE समस्या को संबंधित तकनीक द्वारा अभी भी सुधारने की आवश्यकता है।

1. लिथियम मेटल एक लिथियम स्रोत के रूप में लिथियम को सप्लीमेंट करने के लिए

लिथियम धातु को लिथियम प्री-लिथिएशन तकनीक के लिए लिथियम स्रोत के रूप में सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके कम गलनांक (180 ℃) के कारण, निष्क्रिय वातावरण या वैक्यूम की स्थिति में इसे लिथियम शीट, लिथियम बेल्ट, लिथियम कणों और अन्य रूपों में संसाधित करना आसान है। साथ ही, लिथियम धातु स्वयं अपेक्षाकृत नरम होती है और इसे फिल्म परत में कैलेंड्रेड करना और जोड़ना आसान होता है। इसलिए, विभिन्न प्रक्रियाओं द्वारा लिथियम स्रोत के रूप में लिथियम धातु का उपयोग करके प्रीलिबिएशन के अध्ययन ने व्यापक ध्यान आकर्षित किया है।

लिथियम मेटल को लिथियम के स्रोत के रूप में एनोड सामग्री के साथ सीधे संपर्क में या उसकी सतह पर लगाया जा सकता है। इसके निम्न संभाव्यता के कारण, लिथियम मेटल इलेक्ट्रोलिसिस समाधान में इलेक्ट्रॉन विनिमय की स्थिति में मुक्त Li+ में परिवर्तित हो जाएगा, और सामग्री के साथ लिथियम एंबेडिंग प्रतिक्रिया होगी। किम एट अल. ने वाक्यूम हीटिंग डिपोजिशन के माध्यम से तैयार किए गए सिलिकॉन कार्बन इलेक्ट्रोड की सतह पर गर्म भाप के रूप में लिथियम मेटल जमा किया। उच्च तापमान पर, सिलिकॉन-आधारित सामग्री सीधे लिथियम मेटल के संपर्क में आकर लिथियम को प्राप्त करती है। 0.1C अनुपात पर, LiCoO2 पॉजिटिव इलेक्ट्रोड और प्री-लिथियम Si-GR नकारात्मक इलेक्ट्रोड द्वारा असेंबल की गई पूर्ण बैटरी का ICE 76.4% से 92.5% तक बढ़ गया, और बैटरी क्षमता 138.2 mAh/g से 148.2 mAh/g तक बढ़ गई। साथ ही, बैटरी क्षमता संरक्षण दर 80% थी। प्री-लिथियेशन के बाद चक्रों की संख्या 122 से 366 तक बढ़ गई।

रेज़किता एट अल. ने बाहरी सर्किट के प्रभाव के तहत कार्बन सिलिकॉन नकारात्मक इलेक्ट्रोड असेंबली बटन बैटरी तैयार करने के लिए लिथियम शीट को सममित इलेक्ट्रोड के रूप में और फिनोलिक रेजिन का उपयोग किया, और इलेक्ट्रोकैमिकल प्री-लिथियम द्वारा कार्बन सिलिकॉन सामग्री प्री-लिथियम प्राप्त की। प्री-लिथियेटेड सिलिका और कैथोड Lini0.5Mn0.3Co0.2O2 ICE को 26% से 86% तक बढ़ा सकता है, जबकि पूरी बैटरी की क्षमता 48 mAh/g से 160 mAh/g तक बढ़ा सकता है। याओ एट अल. ने इलेक्ट्रोलाइटिक बूँदें जोड़ने के बाद लिथियम शीट और ग्रैफीन-कोटेड सिलिका सामग्रियों के बीच सीधे संपर्क से सिलिका का प्री-लिथियेशन किया। ग्रैफीन-कोटेड सिलिकॉन कार्बन सामग्री का ICE 5 मिनट के लिए लिथियम मेटल के सीधे संपर्क में आने के बाद शॉर्ट सर्किट प्री-लिथियेशन द्वारा 97.1% तक सुधार हुआ। चार्ज और डिस्चार्ज के 500 चक्रों के बाद, ICE की क्षमता 2A/g पर 969mAh/g की धारा घनत्व पर बनाए रखी गई, जिसमें अच्छा चक्र स्थिरता है।

लिथियम मेटल का उपयोग न केवल एनोड सामग्री के साथ सीधे बातचीत कर सकता है, बल्कि बैटरी के प्रारंभिक चक्र के दौरान एनोड सामग्री पर प्री-लिथियम-रिप्लेनिशमेंट प्रभाव भी अप्रत्यक्ष रूप से बना सकता है। स्थिर लिथियम मेटल पाउडर (SLMP) एक प्रकार का नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्री-लिथियम एडिटिव है जिसे FMC कंपनी ने संयुक्त राज्य अमेरिका में विकसित किया है। इसकी सतह पर निष्क्रिय सुरक्षात्मक परत Li2CO3 के कारण, यह हवा में अच्छी स्थिरता रखता है। पैन एट अल. SLMP को पहले हेक्सेन में बिखेरते हैं ताकि एक समान बिखराव समाधान बनाया जा सके, और फिर इसे तैयार किए गए ध्रुवीय शीट की सतह पर स्प्रे करते हैं ताकि एक समान SLMP परत बनाई जा सके। जब सॉल्वेंट वाष्पीकृत और रोल करता है, SLMP की सुरक्षात्मक परत टूट जाती है, जिससे नकारात्मक सिलिकॉन कार्बन सामग्री लिथियम के साथ सीधे संपर्क में आ जाती है।

प्रारंभिक चक्र के बाद, ICE 68.1% से बढ़कर 98.5% हो गई और 200 चक्रों के बाद क्षमता प्रतिधारण दर 95% थी, जो अच्छे चक्र स्थिरता को दर्शाती है। लिथियम के कारण अच्छा लचीलापन है, काओ और इतने पर तांबे की पन्नी की सतह पर धातु लिथियम परत की एक पतली परत में दबाव के माध्यम से, फिर धातु लिथियम की रक्षा के लिए एक बहुलक कोटिंग के साथ सतह में एक सुरक्षात्मक परत के रूप में नुकसान हवा के ऑक्सीकरण में नहीं होगा, एनोड सामग्री फिर बहुलक / लिथियम धातु इलेक्ट्रोड सामग्री की सक्रिय सामग्री / 3 परत संरचना की तैयारी के शीर्ष पर लेपित हैं। बहुलक परत धीरे-धीरे इलेक्ट्रोलाइट में घुल जाएगी, अंततः लिथियम धातु को प्री-लिथिएशन और लिथियम प्रतिस्थापन को पूरा करने के लिए ग्रेफाइट सामग्री के साथ संपर्क करने की अनुमति देगी

परिणाम दिखाते हैं कि लिथियम धातु लिथियम की पूर्ति में एक अच्छा योगदान करती है, जो बैटरियों की ICE, ऊर्जा घनत्व और चक्र स्थिरता को सुधार सकता है। हालाँकि, लिथियम में पानी और हवा में ऑक्सीजन के प्रति मजबूत सक्रियता होती है, और सुरक्षा प्रक्रिया को एक जटिल लिथियम पूर्ति प्रक्रिया में बनाया गया है, जो वास्तविक उत्पादन की लागत को बढ़ाता है। पूर्व-लिथियम के लिथियम पूर्ति प्रक्रिया की समानता को और सुधारने की आवश्यकता है, और असमान लिथियम पूर्ति के कारण अत्यधिक लिथियम पूर्ति के बाद लिथियम डेंड्राइट के गठन को भी एक तकनीकी समस्या माना जाता है जिसे हल करने की आवश्यकता है।

2. धातु लिथियम मिश्र धातु यौगिक लिथियम स्रोत के रूप में लिथियम की पूर्ति करने के लिए

इसकी उच्च सक्रियता के कारण, लिथियम धातु इलेक्ट्रोड तैयारी के लिए अनुकूल नहीं है। लिथियम धातु के समान, लिथियम धातु के मिश्र धातु जटिलताओं में कम कमी के संभाव्यता और लिथियम की उच्च पूर्तिकरण क्षमता होती है, जिसे लिथियम धातु के स्थान पर लिथियम पूर्तिकरण के लिए प्रयोग किया जा सकता है। हालाँकि, लिथियम धातु द्वारा तैयार की गई शुद्ध लिथियम मिश्र धातु जटिलता, जैसे LixSi, की रासायनिक सक्रियता बहुत मजबूत है, और यह हवा में तेजी से प्रतिक्रिया करेगी, जिससे प्रत्यक्ष उपयोग के लिए अभी भी जटिल सुरक्षा इंजीनियरिंग की आवश्यकता होगी। इसलिए, लिथियम मिश्र धातु की रासायनिक स्थिरता में सुधार करना एक कुंजी है जिससे इसे एक तर्कसंगत प्री-लिबियेशन एडिटिव में परिवर्तित किया जा सके।

झाओ एट अल. ने एक निश्चित रासायनिक और मात्रात्मक अनुपात के अनुसार लिथियम धातु और Si नैनोकणों के यांत्रिक आंदोलन द्वारा LixSi मिश्र धातु तैयार की, और फिर दस्ताने बॉक्स में एक निष्क्रिय वातावरण में कम ऑक्सीजन सामग्री अनुपात के साथ LixSi की सतह पर Li2O ऑक्साइड परत का निर्माण किया। कोर-शेल LixSi-Li2O कॉम्प्लेक्स में शुष्क हवा में कुछ स्थिरता होती है, और LiXSi-Li2O का उपयोग पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन इलेक्ट्रोड में प्रीलिथियम एडिटिव के रूप में किया जा सकता है ताकि ICE को 94% से अधिक बढ़ाया जा सके।

LixSi की स्थिरता को और बढ़ाने के लिए, Zhao और अन्य ने कम लागत वाले SiO और SiO2 का उपयोग करके LixSi/Li2O जटिलता तैयार की। Si और O परमाणुओं का समान वितरण होने के कारण, LixSi घटक लिथियम से उत्पन्न Li2O टेढ़े में मजबूती से एम्बेडेड होते हैं, जिससे उन्हें 40% आर्द्रता वाली हवा में अच्छी स्थिरता मिलती है। भले ही सतह का LixSi ढांचा ढह जाए, आंतरिक परत में घनी Li2O अब भी एक सुरक्षा भूमिका निभा सकती है। जटिलता की कम संभाव्यता कैथोड सामग्री पर एक अच्छा लिथियम पूर्तिकरण प्रभाव प्राप्त कर सकती है। एक प्री-लिथियम एडिटिव के रूप में, यह अब भी हवा में 6 घंटे के बाद 1 240 mAh/g की लिथियम पूर्तिकरण क्षमता प्रदान कर सकती है, और आगामी चक्र में भी इलेक्ट्रोकैमिकल चक्र में भाग ले सकती है, जो 400 मोड़ में 99.87% की कूलॉम्ब दक्षता दिखाती है।

लिथियम मिश्र धातु यौगिकों के निर्माण में कच्चे माल के रूप में सिलिकॉन का उपयोग करने के अलावा, Zhao और अन्य ने चौथी मुख्य समूह (Z=Si, Ge, Sn) के तत्वों और संबंधित ऑक्साइडों का उपयोग करके एक-चरण विधि द्वारा मिश्र धातु यौगिक Li22Z5 या Li22Z5-Li2O तैयार किया। Li22Z5 या Li22Z5-Li2O मिश्र धातु सामग्रियों के लिए Sn बेस और ग्रेफाइट एनोड सामग्रियों के लिए लिथियम की पूर्ति में अच्छे परिणाम दे सकती है। रासायनिक गणना के अनुसार, LixGe में Ge और Li का बंधन ऊर्जा समान मिश्र धातुओं की तुलना में सबसे अधिक है, और यह सूखी हवा में बेहतर स्थिरता दिखाता है। LI22Z5-LI2O में घनी Li2O टेढ़े की सुरक्षा परत Li22Z5 की सूखी हवा में स्थिरता को बहुत बढ़ा सकती है, और प्रत्यक्ष मिश्रण हीटिंग और उत्तेजना की उत्पादन प्रक्रिया बैटरी प्रक्रिया में सुधार की लागत को कम कर सकती है।

लिथियम धातु की उच्च सक्रियता की तुलना में, लिथियम का मिश्र धातु यौगिक LixZ में स्थिरता में काफी सुधार हुआ है, और कुछ उत्पाद अभी भी 40% आर्द्रता वाली हवा में 6 घंटे तक स्थिरता बनाए रख सकते हैं। इसके अलावा, Li2O टेढ़े की उपस्थिति कंकाल समर्थन की भूमिका निभाती है, जिससे मुख्य सक्रिय पदार्थ LixZ अगले चक्र प्रक्रिया में स्थिर रूप से चक्रण क्षमता प्रदान कर सकता है। हालांकि, उत्पाद को नकारात्मक मुख्यधारा के पानी प्रणाली आकारण प्रक्रिया में प्रत्यक्ष रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है, एक प्री-लिबियेशन एडिटिव के रूप में, इसकी उच्च सक्रियता के कारण। इसलिए, यह लिथियम मिश्र धातु यौगिक की प्रक्रिया को और सुधारने के लिए बड़े व्यावहारिक महत्व का है ताकि इसे पानी नालियों के ठोस प्रणाली में प्रत्यक्ष रूप से उपयोग किया जा सके।

3. लिथियम के आणविक क्लिप - सुगंधित यौगिक लिथियम अनुप्रयोग को प्रेरित करते हैं

कार्बनिक सॉल्वेंट में घुलनशील लिथियम धातु के आणविक क्लिपिंग यौगिकों का व्यापक अध्ययन किया गया है। हालांकि, विभिन्न अपघटनकारी कार्बनिक सॉल्वेंट में, कम पोटेंशियल वाले सिलिकोन-आधारित सामग्री के लिए, कार्बनिक सॉल्वेंट का अपर्याप्त अपघटन सिलिकॉन-आधारित सामग्री में सक्रिय लिथियम की अपर्याप्त वृद्धि का कारण बनेगा। साथ ही, इस विधि में अच्छी स्थिरता, उच्च सुरक्षा और हल्की प्रतिक्रिया के गुण होते हैं, इसलिए प्री-लिथियम के लिए उपयुक्त अभिकर्मक का चयन करना अपरिवर्तनीय क्षमता हानि को समाप्त करने के लिए प्रभावी तरीकों में से एक है।

यान इत्यादि ने टेट्राहाइड्रोफ्यूरान के घोल में बायफेनिल (Bp) और सोने के लिथियम का उपयोग करके LiBp अभिकर्मक का निर्माण किया। SiOx/C को गर्म किया गया, हिलाया गया और इस अभिकर्मक में LIBP-SiOX/C जटिल प्राप्त करने के लिए छाना गया। गर्मी के उपचार के बाद, LIBP-SiOx/C को LixSiOy में परिवर्तित किया गया और SiOx/C में समान रूप से वितरित किया गया, जो लिथियम आयनों के अपरिवर्तनीय उपभोग को प्रभावी रूप से रोक सकता है। इस सामग्री की उच्च क्षमता और चक्र स्थिरता है। एक नकारात्मक सामग्री के रूप में, LinI0.8Co0.1Mn0.1O2 सकारात्मक सामग्री से मिलाकर तैयार की गई नरम कोटेड बैटरी की ऊर्जा घनत्व 301Wh/kg है और 100 चक्रों के बाद क्षमता बनाए रखने की दर 93.3% है। वांग इत्यादि ने लिथियम सोने, बायफेनिल और टेट्राहाइड्रोफ्यूरान के घोल को घोलकर LiBp प्री-लिथिएटिंग सॉल्वेंट तैयार किया, और इसका कम अपघटन पोटेंशियल 0.41 V सक्रिय पदार्थों को प्रभावी रूप से कम कर सकता है।

साथ ही, LiBp अभिकर्मक एक निश्चित आर्द्रता वाले वायु वातावरण में मजबूत स्थिरता रखता है, जबकि फास्फोरस और कार्बन इलेक्ट्रोड सामग्री की ICE को 94% तक बढ़ा सकता है, जिसमें कुछ औद्योगिक उपयोग मूल्य है। शेन इत्यादि ने नाफ्थालीन लिथियम का उपयोग करके प्री-लिथियम अभिकर्मक तैयार किया ताकि प्री-लिथियम नैनो Si इलेक्ट्रोड बनाया जा सके, जिससे अपरिवर्तनीय क्षमता हानि लगभग 1500 mAh/g कम हो गई, जिससे Si इलेक्ट्रोड की पहले सप्ताह की दक्षता 96.1% तक बढ़ गई। प्री-लिथियम इलेक्ट्रोड और संबंधित Si/Li2S-PAN इलेक्ट्रोड का उपयोग करके फुल बैटरी को एक साथ असेंबल किया गया, जिसकी पहला दक्षता 93.1% थी, और ऊर्जा घनत्व 710 Wh/kg तक थी। नाफ्थालीन लिथियम अभिकर्मक पारंपरिक लिथियम अभिकर्मकों की तुलना में अधिक सुरक्षित और सस्ते हैं, और लिथियम की गहराई को तापमान और समय को नियंत्रित करके नियंत्रित किया जा सकता है।

नाफ्थालीन लिथियम अभिकर्मक पर एकल अध्ययन की तुलना में, जंग इत्यादि ने विभिन्न बायफेनिल कार्बनिक अभिकर्मकों का चयन करके और विभिन्न बेंजीन अंगों की स्थिति पर विभिन्न कार्यात्मक समूह पेश करके Li+ अपघटन पोटेंशियल को कार्बनिक अभिकर्मकों में नियंत्रित किया। कम अपघाटन पोटेंशियल Li+ को सिलिका-आधारित एनोड सामग्री के SEI निर्माण में भाग लेने के लिए लाभकारी है, और यह प्री-लिथियम के दौरान सिलिका-आधारित एनोड सामग्री के लिथियाम प्रक्रिया पर भी सीधे कार्य कर सकता है। प्रणाली के कार्बनिक अभिकर्मक में इलेक्ट्रोड सामग्री की डूबने के समय को नियंत्रित करके, सामग्री की ICE को लगभग 100% तक बढ़ाया जा सकता है।

अध्ययनों से पता चला है कि कार्बनिक अभिकर्मकों के आणविक कतरन द्वारा निर्मित कार्बनिक लिथियम अभिकर्मक नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, यहां तक कि कम पोटेंशियल सिलिकॉन-आधारित सामग्री पर भी एक अच्छा लिथियम अनुप्रयोग प्रभाव बना सकते हैं। हालाँकि, कार्बनिक अभिकर्मक स्वयं महंगे हैं और उनमें कुछ विषाक्तता होती है, जो मौजूदा बैटरी उत्पादन के लिए तकनीकी परिवर्तन की कुछ लागत होती है। इसलिए, बड़े पैमाने पर उपयोग के सामने आगे और तकनीकी सुधार की आवश्यकता होती है।

4. निष्कर्ष और दृष्टिकोण

लिथियम आयन बैटरी के एनोड में उपयोग किया जाने वाला मुख्य सामग्री ग्रेफाइट है। बैटरी मानकों में सुधार के साथ, सामग्री की विशिष्ट क्षमता और चक्र जीवन को और सुधारने की आवश्यकता है। प्र-लिथियेशन तकनीक बैटरी की कुल ऊर्जा घनत्व को और अधिक बेहतर बना सकती है और पहले इलेक्ट्रोकैमिकल चक्र के दौरान लिथियम आयनों के नुकसान को कम कर सकती है।

1) धातु लिथियम लिथियम की अनुपूर्ति करते समय, धातु लिथियम का उपयोग करने के दो तरीके हैं: सीधा संपर्क और इंटरजॉइंट संपर्क। स्थिर लिथियम धातु पाउडर और लिथियम फॉयल कैलेंडरिंग द्वारा तैयार की गई 3-स्तरीय इलेक्ट्रोड का बड़े पैमाने पर व्यावसायिक उपयोग किया गया है, लेकिन इसमें असमान प्र-लिथियेशन और उच्च लागत की कमियां हैं। धातु लिथियम शीट की लिथियम पूर्ति में बाहरी सर्किट के नियंत्रण उपकरण का जोड़ और लिथियम पूर्ति प्रक्रिया का उच्च समय लागत शामिल है, जो औद्योगिकीकरण में लागत में कमी की मांग के लिए अनुकूल नहीं है। शॉर्ट सर्किट संपर्क असमान लिथिएशन की स्थिति का सामना कर सकता है। इसलिए, विभिन्न प्रक्रियाओं के समग्र लाभ, लिथियम परत प्रक्रिया में लिथियम धातु का समग्र उपयोग अभी भी सुधारने की आवश्यकता है।

2) लिथियम धातु के संवर्द्धक लिथियम को लिथियम मिश्र धातु से प्रतिस्थापित करते हैं। एनोड सामग्रियों में सिलिकॉन लिथियम मिश्र धातु यौगिकों को एक्स्ट्रा के रूप में जोड़ा जाता है। हालाँकि, उनकी उच्च गतिविधि के कारण, वे वायुमंडल में लंबे समय तक स्थिर रहना कठिन है। हालाँकि, जल प्रणाली की स्लरी के सीधे उपयोग के लिए, कोटिंग प्रक्रिया को अभी भी सुधारने की आवश्यकता है।

3) लिथियम धातु कार्बनिक सॉल्वेंट, जिसे लिथियम नाफ्थैलेन अभिकर्ता द्वारा दर्शाया गया है, में कम कमी संभावित होती है और यह निम्न संभावित सिलिकॉन-आधारित सामग्री को लिथियम की पूर्ति में अच्छा भूमिका निभा सकता है। हालाँकि, वास्तविक लिथियम पूर्ति प्रक्रिया में उपकरण परिवर्तन और तकनीकी चरणों की वृद्धि शामिल है, जो उपयोग की कठिनाई को कुछ हद तक बढ़ा देती है। अनुप्रयोग के दायरे का विस्तार और लागत में कमी के लिए प्रक्रिया में और सुधार की आवश्यकता है।