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鋰電池生產(chǎn)廠家詳解鈦酸鋰新型鋰離子電池負(fù)極材料

來(lái)源:存能電氣  日期:2019-11-05 10:36  瀏覽量:

  鋰電池生產(chǎn)廠家詳解鈦酸鋰新型鋰離子電池負(fù)極材料。負(fù)極材料的能量密度是影響鋰離子電池能量密度的主要因素之一,鈦酸鋰作為新型鋰離子電池的負(fù)極材料由于其多項(xiàng)優(yōu)異的性能而受到重視。所以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池的安全性是目前鋰電池生產(chǎn)見(jiàn)到的各種類型的鋰離子電池中安全性最高的。

  鋰電池生產(chǎn)廠家詳解鈦酸鋰新型鋰離子電池負(fù)極材料

  新型負(fù)極材料等的研究與應(yīng)用也開(kāi)始受到業(yè)內(nèi)關(guān)注,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)。作為動(dòng)力鋰離子電池的負(fù)極材料,有著巨大的研究?jī)r(jià)值和商業(yè)應(yīng)用潛力。

  由于傳統(tǒng)石墨材料性能上存在缺陷,硅碳復(fù)合材料、鈦酸鋰等新型負(fù)極材料,也因此而受到了鋰電行業(yè)的廣泛關(guān)注。鈦酸鋰以其優(yōu)異的安全性、超長(zhǎng)循環(huán)性能、快速充放電和超寬的高/低溫性能,成為新型鋰離子電池的負(fù)極材料研究熱點(diǎn),其應(yīng)用前景也不斷拓展。

鈦酸鋰電池.jpg

  尖晶石型結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰由于具有極高的循環(huán)壽命和安全特性,被認(rèn)為是目前最具應(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)抑制脹氣,對(duì)電極材料的性能優(yōu)化起到非常關(guān)鍵的作用。

  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。

  同時(shí),鈦酸鋰在鋰離子嵌入、脫出的過(guò)程中,晶格參數(shù)幾乎不發(fā)生變化,晶體結(jié)構(gòu)能夠保持高度的穩(wěn)定性,是一種“零應(yīng)變”材料,因此具有極為優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性。此外,鈦酸鋰還具有優(yōu)異的低溫性能,快速充電能力,較高的性價(jià)比,因而在大規(guī)模儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

  國(guó)內(nèi)外對(duì)鈦酸鋰電池技術(shù)的研究可謂是風(fēng)起云涌。其產(chǎn)業(yè)鏈可分為鈦酸鋰材料制備、鈦酸鋰電池生產(chǎn)與鈦酸鋰電池系統(tǒng)的集成及其在電動(dòng)車及儲(chǔ)能市場(chǎng)的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在鈦酸鋰材料量產(chǎn)方面已有多家,如四川興能新材料有限公司、珠海銀隆新能源有限公司、湖州微宏動(dòng)力有限公司、深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司、湖南杉杉新材料有限公司以及安徽和深圳周邊的多家規(guī)模較小的鈦酸鋰電池生產(chǎn)廠家

  鈦酸鋰電池的四大優(yōu)點(diǎn)

  1.安全穩(wěn)定性好。由于鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位高,在充電的過(guò)程中避免了金屬鋰的生成和析出,又因其平衡電位高于絕大部分電解質(zhì)溶劑的還原電位,不與電解液反應(yīng),不形成固—液界面鈍化膜,避免了很多副反應(yīng)的發(fā)生,從而大大的提高了安全性。

  2.快充性能優(yōu)異。鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿,較傳統(tǒng)的電池有了質(zhì)的飛躍。

  3.循環(huán)壽命長(zhǎng)。與傳統(tǒng)鋰離子電池普遍采用的石墨材料相比,鈦酸鋰材料在充放電嵌脫鋰過(guò)程中,骨架結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生收縮或膨脹,被稱為“零應(yīng)變”材料,避免了一般電極材料脫/嵌鋰離子時(shí)晶胞體積應(yīng)變而造成的電極結(jié)構(gòu)損壞的問(wèn)題,因而具有非常優(yōu)異的循環(huán)性能。

  4.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。

  現(xiàn)有鈦酸鋰電池技術(shù)方案采用正極為三元材料或錳酸鋰,負(fù)極為鈦酸鋰的組合方式。鈦酸鋰具有較高的電位和特殊結(jié)構(gòu),可以防止在充電過(guò)程出現(xiàn)鋰離子出現(xiàn)還原反應(yīng)出現(xiàn)鋰枝晶的問(wèn)題,防止短路等安全性的問(wèn)題,屬于比較安全的電池。

  鈦酸鋰是一種理想的嵌入型電極材料,具有充電次數(shù)多、充電過(guò)程快、安全等特性,使其成為了研究新型鋰離子電池負(fù)極材料的熱點(diǎn)。

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