鈦酸鋰作為鋰離子電池的正極材料,可以與錳酸鋰、三元材料或磷酸亞鐵鋰等正極材料結合,形成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外,它還可以用作陰極,與金屬鋰或鋰合金陰極形成1.5V的鋰二次電池。鈦酸鋰具有高安全性、高穩定性、長壽命和環保等特點。可以預見,2-3年后,鈦酸鋰將成為新一代鋰離子電池的負極材料,并廣泛應用于新能源汽車、電動摩托車以及需要高安全性、高穩定性和長周期的應用。鈦酸鋰電池的工作電壓為2.4V,最高電壓為3.0V,充電電流高達2C。
鈦酸鋰電池組分
正極:磷酸亞鐵鋰、錳酸鋰或三元材料、錳酸鎳鋰。
負極:鈦酸鋰材料。
隔膜:現在使用碳作為負極的鋰電池隔膜。
電解液:以碳為負極的鋰電池電解液。
電池殼:鋰電池殼,負極為碳。
鈦酸鋰電池的優點
用電動汽車取代燃油車是解決城市環境污染的最佳選擇,其中鋰離子動力電池引起了研究人員的廣泛關注。為了滿足電動汽車對車載離子動力電池的要求,開發安全性高、倍率性能好、壽命長的負極材料是一個熱點和難點。
目前,商用鋰離子電池的陰極主要使用碳材料,但以碳為陰極的鋰電池在應用中仍存在一些不足:
1.鋰枝晶在過充電時容易析出,導致電池短路,影響鋰電池的安全性能;
2.SEI膜容易形成,導致首次充放電效率低,不可逆容量大;
3,即碳材料的平臺電壓較低(接近鋰金屬),容易引起電解質的分解,帶來安全風險。
4.鋰離子嵌入和脫嵌過程中,體積變化較大,循環穩定性較差。
與碳材料相比,尖晶石型Li4Ti5012具有明顯的優勢:
1.它是一種具有良好循環性能的零應變材料;
2、放電電壓穩定,電解液不分解,提高了鋰電池的安全性能;
3.與碳陽極材料相比,鈦酸鋰具有較高的鋰離子擴散系數(2*10-8cm2/s),可以高速充電和放電。
4.鈦酸鋰的電位高于純金屬鋰,不易產生鋰枝晶,這為確保鋰電池的安全提供了基礎。
鈦酸鋰電池的國內外應用趨勢
日本一家公司生產的“Scib”鋰電池,其負極為鈦酸鋰材料,已批量應用于“EV-neo”電動摩托車。
2009年底,國內珠海銀通新能源有限公司有限公司已批量生產鈦酸鋰電池應用和儲能產品,2010年11月以3.25億元收購了納斯達克上市公司ALTI,該公司擁有世界領先的鈦酸鋰技術,持股51%。一年前才開始涉足電池業務的中國企業通過收購美國企業提高了技術實力。可以說,這種做法最直接地顯示了當今中國企業的兇猛勢頭。中國電池行業首次跨國并購案上演。
目前,中國許多研究機構正在推進Li4Ti5012陽極材料的研究,如天津大學、天津電力研究所、北京科技大學、廈門大學、武漢大學和中國科學院成都研究所。
(編輯/董海榮)鈦酸鋰作為鋰離子電池的正極材料,可以與錳酸鋰、三元材料或磷酸亞鐵鋰等正極材料結合,形成2.4伏或1.9伏的鋰離子二次電池。此外,它還可以用作陰極,與金屬鋰或鋰合金陰極形成1.5V的鋰二次電池。鈦酸鋰具有高安全性、高穩定性、長壽命和環保等特點。可以預見,2-3年后,鈦酸鋰將成為新一代鋰離子電池的負極材料,并廣泛應用于新能源汽車、電動摩托車以及需要高安全性、高穩定性和長周期的應用。鈦酸鋰電池的工作電壓為2.4V,最高電壓為3.0V,充電電流高達2C。
鈦酸鋰電池組分
正極:磷酸亞鐵鋰、錳酸鋰或三元材料、錳酸鎳鋰。
負極:鈦酸鋰材料。
隔膜:現在使用碳作為負極的鋰電池隔膜。
電解液:以碳為負極的鋰電池電解液。
電池殼:鋰電池殼,負極為碳。
鈦酸鋰電池的優點
用電動汽車取代燃油車是解決城市環境污染的最佳選擇,其中鋰離子動力電池引起了研究人員的廣泛關注。為了滿足電動汽車對車載離子動力電池的要求,開發安全性高、倍率性能好、壽命長的負極材料是一個熱點和難點。
目前,商用鋰離子電池的陰極主要使用碳材料,但以碳為陰極的鋰電池在應用中仍存在一些不足:
1.鋰枝晶在過充電時容易析出,導致電池短路,影響鋰電池的安全性能;
2.SEI膜容易形成,導致首次充放電效率低,不可逆容量大;
3,即碳材料的平臺電壓較低(接近鋰金屬),容易引起電解質的分解,帶來安全風險。
4.鋰離子嵌入和脫嵌過程中,體積變化較大,循環穩定性較差。
與碳材料相比,尖晶石型Li4Ti5012具有明顯的優勢:
1.它是一種具有良好循環性能的零應變材料;
2、放電電壓穩定,電解液不分解,提高了鋰電池的安全性能;
3.與碳陽極材料相比,鈦酸鋰具有較高的鋰離子擴散系數(2*10-8cm2/s),可以高速充電和放電。
4.鈦酸鋰的電位高于純金屬鋰,不易產生鋰枝晶,這為確保鋰電池的安全提供了基礎。
鈦酸鋰電池的國內外應用趨勢
日本一家公司生產的“Scib”鋰電池,其負極為鈦酸鋰材料,已批量應用于“EV-neo”電動摩托車。
2009年底,國內珠海銀通新能源有限公司有限公司已批量生產鈦酸鋰電池應用和儲能產品,2010年11月以3.25億元收購了納斯達克上市公司ALTI,該公司擁有世界領先的鈦酸鋰技術,持股51%。一年前才開始涉足電池業務的中國企業通過收購美國企業提高了技術實力。可以說,這種做法最直接地顯示了當今中國企業的兇猛勢頭。中國電池行業首次跨國并購案上演。
目前,中國許多研究機構正在推進Li4Ti5012陽極材料的研究,如天津大學、天津電力研究所、北京科技大學、廈門大學、武漢大學和中國科學院成都研究所。
(編輯/董海榮)
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