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鈦酸鋰離子電池小知識等你來了解!

鉅大LARGE  |  點擊量:842次  |  2020年08月03日  

隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)和鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加之能源和環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,各大科研院所、高等院校、公司紛紛加大對鈦酸鋰技術(shù)的研發(fā)力度,今天我們一起走近鈦酸鋰。


鈦酸鋰的結(jié)構(gòu)


尖晶石結(jié)構(gòu)對鋰電離子有一定的容納空間,鈦酸鋰是面心立方尖晶石結(jié)構(gòu),簡單來說,一個鈦酸鋰能容納3個鋰離子。


鈦酸鋰的性質(zhì)


充放電時鋰離子在鈦酸鋰負(fù)極上的嵌入與脫嵌完全不影響其穩(wěn)定結(jié)構(gòu),鈦酸鋰的晶型結(jié)構(gòu)幾乎無變化,這種現(xiàn)象被稱為“零應(yīng)變”。因此,鈦酸鋰材料也被稱為“零應(yīng)變材料”。這種性質(zhì)對電極材料來說,具有重要的用途,能夠防止充放電過程中由于材料的伸縮變化而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而提高電極的循環(huán)性能,減少比容量的大幅衰減,延長電池的使用壽命。


鈦酸鋰作為負(fù)極材料的優(yōu)勢


1、理想負(fù)極材料應(yīng)具備的性質(zhì)


高充放電效率和循環(huán)壽命


高結(jié)構(gòu)、化學(xué)、熱能等穩(wěn)定性


高比容量,安全性好


資源豐富,價格低廉


不會對環(huán)境造成污染


2、鈦酸鋰與其他負(fù)極材料相比


與碳負(fù)極材料相比,鈦酸鋰的電位高,通常在電解液與碳負(fù)極表面上生長的固液層,在鈦酸鋰表面基本上不形成。


3、被業(yè)界看好


鈦酸鋰,被業(yè)界認(rèn)為是比碳更安全、壽命更長的負(fù)極材料,具有快速充電、循環(huán)次數(shù)多、高安全性等特點,前景很被看好。


鈦酸鋰離子電池四大優(yōu)勢


1、被稱為“零應(yīng)變材料”,它與電解液之間的反應(yīng)活性較低,幾乎不生成SEI膜,改善了電池的穩(wěn)定性和安全性。


2、可在-50℃至+60℃的超寬溫范圍實現(xiàn)完全充電和放電。低溫下鋰的嵌入及脫出能力會下降,鈦酸鋰作為負(fù)極在-30℃下,充電不會導(dǎo)致短路或出現(xiàn)使負(fù)極惡化的鋰枝晶。


3、由于鈦酸鋰的高穩(wěn)定特性,在鋰離子的脫嵌過程中,主體結(jié)構(gòu)沒有或很少發(fā)生變化,使電池具有良好的循環(huán)性,使用壽命更長。


4、鈦酸鋰離子電池具有較強的電池快速充、放性能,鈦酸鋰離子電池在滿功率雙向情況下成功進行充放電僅需幾分鐘,實現(xiàn)快速充放電。


鈦酸鋰離子電池的應(yīng)用


鈦酸鋰作為鋰離子電池負(fù)極材料,可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成鈦酸鋰離子電池。由于高安全性、高穩(wěn)定性、高效率性、長壽命、耐寬溫以及綠色無污染的特點,鈦酸鋰離子電池將會成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電動摩托車、國家電網(wǎng)、儲能等要求高安全、高穩(wěn)定性和長周期的應(yīng)用領(lǐng)域中。


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