鈦酸鋰電池未來發(fā)展技術(shù)與前景如何？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-06 04:59
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鈦酸鋰電池技術(shù)在儲能領(lǐng)域非常領(lǐng)先，具有充電快、壽命長、耐低溫等優(yōu)點，特別適用于固定里程或固定線路的公交、碼頭拖車等車型。鈦酸鋰電池仍不算是電池技術(shù)的主流，目前國內(nèi)汽車廠商應用比較多的還是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池。
什么是鈦酸鋰電池？
鈦酸鋰電池是一種用作鋰電池負極材料-鈦酸鋰，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外，它還可以用作正極，與金屬鋰或鋰合金負極組成1.5V的鋰二次電池。由于鈦酸鋰的高安全性、高穩(wěn)定性、長壽命和綠色環(huán)保的特點。
鈦酸鋰電池的組成
負極：鈦酸鋰材料
隔膜：以碳作負極的鋰電池隔膜
電解液：以碳作負極的鋰電池電解液
電池殼：以碳作負極的鋰電池殼
鈦酸鋰電池技術(shù)未來發(fā)展前景怎么樣？
鈦酸鋰電池雖然倍率性能較差，能量密度不夠高，但其具有快充的優(yōu)勢。隨著其價格日趨合理，充電設(shè)施配套日益完善，未來鈦酸鋰電池有望在動力電池領(lǐng)域占據(jù)重要的一席之地。
據(jù)了解，從實際使用價值來看，鈦酸鋰電池有望憑借超長的循環(huán)壽命，給客戶帶來更低的使用成本優(yōu)勢。隨著價格日趨合理，鈦酸鋰即將上演逆襲。鈦酸鋰電池未來市場空間將十分有限。汽車產(chǎn)業(yè)基本沒有空間，未來汽車產(chǎn)業(yè)的空間將比現(xiàn)在還小。儲能領(lǐng)域可以嘗試，但也絕對不會成為主流，再加上價格高昂，與未來儲能有望用動力電池二次利用的高性價比相比，鈦酸鋰在儲能領(lǐng)域前景也堪憂。
鈦酸鋰電池技術(shù)的優(yōu)缺點
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(huán)壽命超長、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點，所以在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應用前景。
鈦酸鋰電池作為負極材料時電位平臺高達1.55V，比傳統(tǒng)石墨負極材料高出1V還多，雖然損失了一些能量密度，但也意味著電池更加安全。
由于鈦酸鋰電池在高溫、低溫環(huán)境中均可以達到安全使用，也體現(xiàn)出其耐寬溫（尤其耐低溫）的重要優(yōu)勢。目前，銀隆鈦酸鋰電池的安全工作溫度區(qū)域在-50度到65度之間。
循環(huán)壽命長。與傳統(tǒng)鋰離子電池普遍采用的石墨材料相比，鈦酸鋰電池材料在充放電嵌脫鋰過程中，骨架結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生收縮或膨脹，被稱為“零應變”材料，避免了一般電極材料脫/嵌鋰離子時晶胞體積應變而造成的電極結(jié)構(gòu)損壞的問題。
鈦酸鋰電池的最后一個優(yōu)勢是快速充放電能力強，充電倍率高。目前銀隆鈦酸鋰電池的充電倍率有10C、甚至20C，而普通石墨負極材料的電池充電倍率僅有2C-4C。
鈦酸鋰電池在循環(huán)使用中會發(fā)生持續(xù)產(chǎn)氣，導致電池包鼓脹，高溫時尤其嚴重，影響正負極的接觸，增加電池阻抗，影響電池性能的發(fā)揮。這也是限制負極材料鈦酸鋰廣泛應用到電池中的主要障礙之一。
鈦酸鋰電池材料顆粒納米化的過程往往比較困難，需要較高的成本，目前難以實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
鈦酸鋰電池相對其他類型的鋰離子動力電池能量密度會低一些。
鈦酸鋰電池技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展狀況
近10多年來，國內(nèi)外對鈦酸鋰電池技術(shù)的研究可謂是風起云涌。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)的集成及其在電動車及儲能市場的應用。
國際上對鈦酸鋰材料研究及產(chǎn)業(yè)化方面比較領(lǐng)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。但是由于生產(chǎn)方法過于冗長精細導致生產(chǎn)成本偏高，使其在商業(yè)化推廣上難度較大。
國際上能夠批量生產(chǎn)鈦酸鋰電池的廠家并不多，主要以美國奧鈦與日本東芝集團為代表。鈦酸鋰電池的應用市場主要有電動車、儲能市場及工業(yè)應用。
