在锂离子储能器件中,对于一些容量较高的碳基材料而言,其首次库伦效率（Initial Coulomb Efficiency,ICE）通常较低,导致电池体系内锂离子的不足,从而会影响到器件的电化学性能。为弥补这些额外的锂离子损耗,需要通过预嵌锂的手段来进行补锂。其中基于芳香烃有机物的化学预嵌锂由于其分子的可调控性、液态下预嵌锂的优势以及较好的安全性,使得相比于其他预嵌锂手段占有一定优势。本论文主要研究了首次库伦效率的提升对于锂离子储能器件的意义以及对碳基负极的化学预嵌锂的可控性调节,主要研究内容如下。首先,分别提升锂离子电池（Lithium Ion Battery,LIB）和锂离子电容器（Lithium Ion Capacitor,LIC）的ICE到不同程度,从而使得储能器件的循环稳定性提升了4%以上。同时对半电池和全电池体系下测得的ICE进行比较分析,解决了在半电池体系下ICE提升的程度与全电池体系下不同的问题。其次,对4,4-二甲基联苯（4,4’-Dimethylbiphenyl,4,4-DMBP）这类芳香烃有机物的锂化过程中发生的反应以及溶液电导率的变化进行分析总结。在此基础上调节化学预嵌锂的参数对硬碳负极进行预嵌锂,其与Li Fe PO4正极所组装的LIB器件在循环350圈后的容量仍能保留99.5%。最后,通过分子轨道能级的计算以及相应的预嵌锂实验,从而得到有机物的最低未占分子轨道（Lowest Unoccupied Molecular Orbital,LUMO）能级与其预嵌锂效果之间的关系,从官能团的角度实现分子结构上对预嵌锂效果的调整。除此之外,对部分官能团的引入后产生的预嵌锂失效的问题分析发现,锂化过程中能否形成的溶剂化电子体系将直接决定后续能否实现对负极的预嵌锂。通过上述研究,基本上实现了针对碳基负极的可控预嵌锂目标。并且对基于芳香烃有机物的预嵌锂的机理进行了解释,从而有助于在分子结构层面进一步开展相关的化学预嵌锂研究。