鈦酸鋰電池優缺點是什么?
鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄露、無記憶效應、自放電率低、充放電迅速、循環壽命超長、工作環境溫度范圍寬、安全穩定綠色環保等特點,所以在通信電源領域具有非常廣泛的應用前景。


鈦酸鋰(li)作(zuo)為(wei)(wei)負(fu)極材(cai)料(liao)時(shi)電(dian)(dian)位平臺(tai)高達(da)1.55V,比傳統(tong)石墨負(fu)極材(cai)料(liao)高出(chu)1V還多,雖然(ran)損(sun)失了一些(xie)能(neng)量密度,但也意味(wei)著(zhu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)更(geng)加安(an)全(quan)。技術專家盧藍(lan)光曾表(biao)示(shi),電(dian)(dian)池(chi)(chi)快速充(chong)電(dian)(dian)時(shi)對負(fu)極電(dian)(dian)壓需(xu)求比較低(di),但如果過低(di),鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)就(jiu)容易析(xi)出(chu)非常(chang)活潑的(de)金屬鋰(li),這(zhe)種鋰(li)離子不(bu)僅(jin)導電(dian)(dian),還能(neng)跟電(dian)(dian)解液(ye)起反(fan)應,然(ran)后釋放(fang)熱量,產生可燃(ran)氣體,引發火災。而鈦酸鋰(li)因為(wei)(wei)高出(chu)來(lai)的(de)1V電(dian)(dian)壓避免了負(fu)極電(dian)(dian)壓為(wei)(wei)0的(de)情(qing)況,也就(jiu)間接避免了鋰(li)離子的(de)析(xi)出(chu),從而保證了電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)安(an)全(quan)性。
由(you)于(yu)鈦酸(suan)鋰電(dian)池在高溫(wen)、低溫(wen)環境(jing)中均可以達到安(an)全使用,也體現(xian)出其(qi)耐寬溫(wen)(尤其(qi)耐低溫(wen))的重要優(you)勢。目前(qian),銀隆鈦酸(suan)鋰電(dian)池的安(an)全工作溫(wen)度(du)區域在-50度(du)到65度(du)之間,而(er)普(pu)通石(shi)墨類負極(ji)電(dian)池在溫(wen)度(du)低于(yu)-20度(du)時能量就開始(shi)衰減,
-30度時充(chong)電容量僅為充(chong)電總容量的(de)(de)(de)14%,在嚴寒天氣(qi)下根本無法正常(chang)工作。此(ci)外,由于(yu)鈦酸(suan)鋰電池即便(bian)過度充(chong)電,也僅有(you)1%的(de)(de)(de)體積(ji)變(bian)(bian)化(hua),被稱為零(ling)應變(bian)(bian)材料,這使(shi)其有(you)著(zhu)極長的(de)(de)(de)壽命(ming)。銀(yin)隆董事(shi)長魏銀(yin)倉曾表示,銀(yin)隆鈦酸(suan)鋰電池壽命(ming)可(ke)達30年,與汽車使(shi)用壽命(ming)相當,而普通石(shi)墨負(fu)極材料電池平(ping)均壽命(ming)不(bu)過3-4年。
從全壽命周期看,鈦酸鋰(li)電池成(cheng)本更低。
鈦(tai)酸(suan)鋰的(de)最后一(yi)個優勢(shi)是快(kuai)速充(chong)(chong)放電(dian)(dian)(dian)能(neng)力(li)強,充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)倍率(lv)高(gao)。目前銀隆鈦(tai)酸(suan)鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)倍率(lv)有(you)10C、甚至20C,而普通石墨(mo)負極(ji)材料的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)倍率(lv)僅有(you)2C-4C。基于鈦(tai)酸(suan)鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)這(zhe)些技術特點,業內人士認為其契合了(le)新(xin)能(neng)源公交(jiao)車(che)、大型儲能(neng)裝備(bei)的(de)需求。拿公交(jiao)車(che)來(lai)說,一(yi)般(ban)單趟里程不超過4公里,每(mei)次(ci)(ci)終點站進站等待到下次(ci)(ci)發車(che)時(shi)間間隔至少需要幾分鐘時(shi)間。這(zhe)時(shi)鈦(tai)酸(suan)鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)能(neng)量密度低的(de)劣勢(shi)不會影響客車(che)的(de)使(shi)用(yong),反而體現(xian)出(chu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)快(kuai)充(chong)(chong)的(de)好處。作為公共交(jiao)通工具,公交(jiao)車(che)對電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)安全(quan)性、耐用(yong)性都提(ti)出(chu)了(le)更高(gao)要求。
鈦酸鋰電池存(cun)在(zai)問題以及不足之處(chu):
雖然極佳(jia)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)使得對鈦(tai)酸(suan)鋰離(li)子(zi)電池(chi)的(de)(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)為(wei)熱點,但(dan)是(shi)Li,Ti,0。材料(liao)本身的(de)(de)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)電子(zi)電導率(10-13S/cm)和(he)鋰離(li)子(zi)擴散系數(10-10~10-13cm2/S)極大(da)地限(xian)制(zhi)了在大(da)倍率充放(fang)下的(de)(de)應用。有學者研(yan)究(jiu)表明(ming),將Li4Ti5012的(de)(de)顆(ke)粒尺寸納米(mi)化以(yi)(yi)后可以(yi)(yi)擴大(da)有效的(de)(de)反應面積(ji)和(he)減小擴散距離(li),從而(er)顯著(zhu)的(de)(de)提升材料(liao)的(de)(de)倍率性(xing)能(neng)。但(dan)是(shi)需(xu)要指出的(de)(de)是(shi),材料(liao)顆(ke)粒納米(mi)化的(de)(de)過程往(wang)往(wang)比較(jiao)(jiao)困難,需(xu)要較(jiao)(jiao)高的(de)(de)成(cheng)本,目前難以(yi)(yi)實(shi)現(xian)大(da)規模的(de)(de)工業生產。
鈦酸鋰電(dian)池在循環使用中會(hui)發生持續產氣,導(dao)致電(dian)池包鼓脹,高(gao)溫時(shi)尤其嚴重(zhong),影響(xiang)正負極(ji)的(de)接(jie)觸,增(zeng)加電(dian)池阻抗,影響(xiang)電(dian)池性能的(de)發揮。這也(ye)是(shi)限制負極(ji)材料(liao)鈦酸鋰廣泛應用到(dao)電(dian)池中的(de)主要障礙之一(yi)。





