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钛酸锂电池为甚么不能广泛使用

2021-04-26 ryder

虽然钛酸锂电池有最佳的安全性能使得对钛酸锂电池的研究成为热点,但是Li,Tis0:材料本身的较低的电子电导率(10-13S/cm)和锂离子扩散系数(10-10~10-13cm2/S)极大地限制了在大倍率充放下的使用。将Li,TiO的颗粒尺寸纳米化以后可以张大有效的反应面积和减小扩散距离,从而显著的提升材料的倍率性能。但是材料颗粒纳米化的过程往往比较困难,要较高的成本,目前难以实现大规模的工业加工。


钛酸锂电池在循环使用中会发生继续产气,导致电池组鼓胀,高温时尤其严重,影响正负极的接触,新增电池阻抗,影响电池性能的发挥。这也是限制负极材料钛酸锂广泛使用到电池中的紧要障碍之一。


钛酸锂(LTO)材料在电池中作为负极材料使用,由于其自身特性的原由,材料与电解液之间容易发生相互用途并在充放循环反应过程中出现气体析出,因此一般的钛酸锂电池容易发生胀气,导致电芯鼓包,电性能也会大幅下降,极大地降低了钛酸锂电池的理论循环寿命。探测数据声明,一般的钛酸锂电池在经过1500-2000次左右的循环就会发生胀气的现象,导致无法正常使用,这也是制约钛酸锂电池大规模使用的一个紧要原由。


钛酸锂电池也有优势:钛酸锂电池具有体积小、重量轻、能量密度高、密封性能好、无泄露、无记忆效应、自放电率低、充放电迅速、循环寿命超长、工作环境温度范围宽、安全稳定绿色环保等特点。


1、钛酸锂作为负极材料时电位平台高达1.55V,比传统石墨负极材料高出1V还多,虽然损失了一些能量密度,但也意味着电池更加安全。


2、由于钛酸锂电池在高温、低温环境中均可以达到安全使用,也体现出其耐宽温(尤其耐低温)的紧要优点。目前,银隆钛酸锂电池的安全工作温度区域在-50度到65度之间,而一般石墨类负极电池在温度低于-20度时能量就开始衰减,-30度时充电容量仅为充电总容量的14%,在严寒天气下根本无法正常工作。

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