你知道鋰離子電池負極材料鈦酸鋰的特點嗎?隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如鋰離子電池負極材料鈦酸鋰。
鈦酸鋰電池性能的提高是單一材料性能提高和關(guān)鍵材料有機結(jié)合的綜合體現(xiàn)。具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰由于其極高的循環(huán)壽命和安全特性，被認為是鋰離子電池最有希望的負極材料之一。鈦酸鋰的尖晶石結(jié)構(gòu)具有一定的鋰離子容納空間。一般來說，一個鈦酸鋰可以容納3個鋰離子。鋰離子在充電和放電期間的嵌入和脫嵌對鈦酸鋰材料的結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響，因為鈦酸鋰的晶體結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化，并且該值僅從0.836nm增加到0.837nm。這種現(xiàn)象稱為零應變，因此鈦酸鋰也稱為零應變材料。
鈦酸鋰電池是用作鋰離子電池負極材料的鈦酸鋰。它可以與錳酸鋰，三元材料或磷酸鐵鋰結(jié)合形成一個2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。另外，它還可以用作正極，與金屬鋰或鋰合金負極形成1.5V鋰二次電池。由于鈦酸鋰的高安全性，高穩(wěn)定性，長壽命和環(huán)保特性。鈦酸鋰電池的工作電壓為2.4V，最大電壓為3.0V，充電電流大于2C。
國際上對鈦酸鋰材料研究及產(chǎn)業(yè)化方面比較領先的有美國奧鈦納米科技公司、日本石原產(chǎn)業(yè)株式會社、英國莊信萬豐公司等。其中美國奧鈦生產(chǎn)的鈦酸鋰材料無論在倍率、安全性、長壽命及高低溫等方面性能優(yōu)異。國內(nèi)在鈦酸鋰材料量產(chǎn)方面已有多家，如四川興能、珠海銀隆、湖州微宏、深圳貝特瑞、湖南杉杉等企業(yè)。
鈦酸鋰與石墨陽極相比，具有更高的鋰嵌入潛能，可以有效防止金屬鋰的析出和鋰枝晶的形成。鈦酸鋰具有比石墨高的熱力學穩(wěn)定性，并且不容易引起電池的熱失控，因此具有較高的安全性。另外，鈦酸鋰還具有優(yōu)異的低溫性能，快速充電能力和高性價比，因此在大規(guī)模儲能等領域具有良好的應用前景。
鈦酸鋰電池負極材料具有體積小，重量輕，能量密度高，密封性能好，無泄漏，無記憶效應，自放電率低，充放電快，循環(huán)壽命長，工作環(huán)境溫度范圍寬等優(yōu)點。 安全性和穩(wěn)定性綠色環(huán)保，因此在通信電源領域具有非常廣闊的應用前景。鈦酸鋰電池可在高溫和低溫環(huán)境中安全使用。銀龍鈦酸鋰電池材料的使用壽命長達30年，相當于汽車的壽命，而普通石墨負極材料的平均壽命僅為3-4年。從整個生命周期的角度來看，鈦酸鋰電池的成本較低。
隨著鈦酸鋰負極的基礎研究的不斷深入，以鈦酸鋰為負極的鋰離子電池已逐漸開始實用化。經(jīng)過碳材料的改性和改良，鈦酸鋰具有更優(yōu)異的速率特性和表面化學特性，再加上其固有的低溫性能，超高循環(huán)壽命和安全性，將用于混合動力汽車，柔性電子設備和大型規(guī)模的儲能領域進一步擴大了其應用范圍。
2-3年后，鈦酸鋰電池材料必將成為新一代鋰離子電池的負極材料，并將廣泛用于新能源汽車，電動摩托車以及要求高安全性，高穩(wěn)定性和長期使用的應用中。鈦酸鋰電池使用鈦酸鋰作為負極，與使用石墨作為負極的主流鋰電池相比，鈦酸鋰的市場份額很小。在乘用車領域，鈦酸鋰電池和其他少數(shù)技術(shù)占據(jù)了3%的市場空間。
除了在安全、壽命方面的優(yōu)勢外，充電速度也是大規(guī)模儲能比拼的重要指標。數(shù)據(jù)顯示同等容量傳統(tǒng)鋰離子電池要充電2-4小時，而鈦酸鋰離子電池僅要6分鐘，這被認為具有極強的調(diào)峰價值。鈦酸鋰的高倍率性能能夠供應3C配置系統(tǒng)，為用戶供應一個最小規(guī)模的高倍率系統(tǒng)完成調(diào)頻等輔助服務，瞬間供應大倍率的輸入/輸出。
在研究設計過程中，一定會有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設計過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，這樣才能促進產(chǎn)品的不斷革新。
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