尖晶石型結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰電池是新型的負(fù)極資料之一

來(lái)源：存能電氣  日期：2020-03-05 13:54  瀏覽量：次

尖晶石型結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰電池是新型的負(fù)極資料之一。自從鋰電池在1991年產(chǎn)業(yè)化以來(lái)，鋰電池的負(fù)極材料一直是石墨在一統(tǒng)天下。鈦酸鋰作為新型鋰電池的負(fù)極材料由于其多項(xiàng)優(yōu)異的性能而受到重視。比如鈦酸鋰材料在鋰離子的鑲嵌及脫嵌過(guò)程中晶體結(jié)構(gòu)能夠保持高度的穩(wěn)定性，晶格常數(shù)變化很小。

尖晶石型結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰電池是新型的負(fù)極資料之一

尖晶石型結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰電池由于具有極高的循環(huán)壽命和安全特性，被認(rèn)為是目前具應(yīng)用前景的鋰離子電池負(fù)極材料之一。將高導(dǎo)電、環(huán)境友好、化學(xué)和熱性能穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)多樣的碳材料與鈦酸鋰形成復(fù)合負(fù)極材料，可有效提高材料的導(dǎo)電性，同時(shí)脹氣，對(duì)電極材料的性能優(yōu)化起到非常關(guān)鍵的作用。

鈦酸鋰具有尖晶石結(jié)構(gòu)所特有的三維鋰離子擴(kuò)散通道，具有功率特性優(yōu)異和高低溫性能佳等優(yōu)點(diǎn)。與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰的電位高，這就導(dǎo)致通常在電解液與碳負(fù)極表面上生長(zhǎng)的固液層在鈦酸鋰表面基本上不形成。

鈦酸鋰電池負(fù)極資料的優(yōu)點(diǎn)

1、鈦酸鋰電池負(fù)極資料具有體積小、重量輕、能量密度高、密封功能好、無(wú)泄露、無(wú)回憶效應(yīng)、自放電率低、充放電敏捷、循環(huán)壽數(shù)超長(zhǎng)、作業(yè)環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點(diǎn)，所以在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的運(yùn)用遠(yuǎn)景。

2、與石墨負(fù)極相比，鈦酸鋰具有更高的嵌鋰電位，可有效避免金屬鋰的析出和鋰枝晶的形成。鈦酸鋰及嵌鋰態(tài)的Li7Ti5O12具有遠(yuǎn)高于石墨的熱力學(xué)穩(wěn)定性，不易引起電池的熱失控，從而具有更高的安全性。

3、耐寬溫性能良好。鈦酸鋰電池在-40℃到70℃均可正常充放電，無(wú)論是在冰封的北國(guó)，還是在炎熱的南方，車(chē)輛都不會(huì)因電池“休克”而影響工作，消除了用戶的后顧之憂。

鈦酸鋰電池負(fù)極資料的缺點(diǎn)

①鈦酸鋰電池電壓低，橡膠設(shè)備能量密度低，如今鈦酸鋰電池能量密度高也只能抵達(dá)約90wh/kg，而磷酸鐵鋰電池通常能抵達(dá)120wh/kg,三元鋰電池現(xiàn)已抵達(dá)200wh/kg。

②鈦酸鋰吸水性強(qiáng)，電池制作的環(huán)境懇求高、出產(chǎn)工藝要做相應(yīng)的更新、新工藝需求出資必要的設(shè)備與更高懇求的濕度控制（電池出產(chǎn)廠需求被輔導(dǎo)怎樣出產(chǎn)鈦酸鋰電池）、以及鈦酸鋰電池的應(yīng)用商場(chǎng)沒(méi)有充分翻開(kāi)。

鈦酸鋰電池新型負(fù)極材料是一個(gè)非常重要的方向，鈦酸鋰具有一些其它負(fù)極材料無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，作為鋰電池的負(fù)極材料有著巨大的研究?jī)r(jià)值和商業(yè)應(yīng)用潛力。

隨著對(duì)鈦酸鋰負(fù)極基礎(chǔ)研究的不斷深入，以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰電池已逐漸開(kāi)始實(shí)用化。經(jīng)過(guò)碳材料修飾改進(jìn)后的鈦酸鋰，因具有更加優(yōu)異的倍率特性和表面化學(xué)特性，加之其固有的低溫性能、超高的循環(huán)壽命及安全性，未來(lái)將在混合動(dòng)力汽車(chē)、柔性電子器件及大型儲(chǔ)能領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用。