作為鋰離子電池負(fù)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2.4 V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(fù)極組 成1.5 V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(diǎn)?？梢灶A(yù)見：鈦酸鋰材料在2-3年后，一定會成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用在新能源汽車、電動(dòng)摩托車和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長周期的應(yīng)用領(lǐng)域。 鈦酸鋰電池工作電壓2.4V，最高電壓3.0V，充電電流大達(dá)2C。 

　　鈦酸鋰電池組成

　　正極：磷酸鐵鋰、錳酸鋰或三元材料、鎳錳酸鋰。

　　負(fù)極：鈦酸鋰材料。

　　隔膜：現(xiàn)在以碳作負(fù)極的鋰電池隔膜。

　　電解液：以碳作負(fù)極的鋰電池電解液。

　　電池殼：以碳作負(fù)極的鋰電池殼。

　　鈦酸鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

　　采用電動(dòng)車輛取代燃油車輛是解決城市環(huán)境污染的最佳選擇，其中鋰離子動(dòng)力電池引起了研究者的廣泛關(guān)注.為了滿足電動(dòng)車輛對車載鏗離子動(dòng)力電池的要求，研制安全性高、倍率性能好且長壽命的負(fù)極材料是其熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

　　目前，商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極主要采用碳材料，但以碳做負(fù)極的鋰電池在應(yīng)用上仍存在一些弊端：

　　1、過充電時(shí)易析出鋰枝晶，造成電池短路，影響鋰電池的安全性能;

　　2、易形成SEI膜而導(dǎo)致首次充放電效率較低，不可逆容量較大;

　　3、即碳材料的平臺電壓較低(接近于金屬鋰)，并且容易引起電解液的分解,從而帶來安全隱患。

　　4、在鋰離子嵌入、脫出過程中體積變化較大，循環(huán)穩(wěn)定性差。

　　與碳材料相比，尖晶石型的Li4Ti5012具有明顯的優(yōu)勢：

　　1、它為零應(yīng)變材料，循環(huán)性能好；

　　2、放電電壓平穩(wěn)，而且電解液不致發(fā)生分解，提高鋰電池安全性能；

　　3、與炭負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2 *10-8cm2/s)，可高倍率充放電等。

　　4、鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。

　　鈦酸鋰電池國內(nèi)外應(yīng)用動(dòng)態(tài)

　　日本一公司生產(chǎn)的“Scib”鋰電池，負(fù)極就是鈦酸鋰材料，已經(jīng)批量應(yīng)用與“EVneo”電動(dòng)摩托車上。

　　國內(nèi)珠海銀通新能源有限公司于2009年底已經(jīng)批量生產(chǎn)鈦酸鋰電池應(yīng)用與儲能方面，并且于2010年11月以3.25億元控股51%收購了全球鈦酸鋰技術(shù)領(lǐng)先的美國Nasdaq上市公司ALTI。 1年前才開始涉足電池業(yè)務(wù)的中國企業(yè)通過收購美國企業(yè)來提高技術(shù)實(shí)力?？梢哉f，這種做法最直接地表現(xiàn)了當(dāng)今中國企業(yè)的來勢兇猛的勢頭。上演中國電池業(yè)跨國收購第一案。

　　國內(nèi)現(xiàn)在有很多研究單位在推進(jìn)Li4Ti5012負(fù)極材料的研究，如天津大學(xué)、天津電源研究所、北京科技大學(xué)、廈門大學(xué)、武漢大學(xué)、中科院成都某所等都在做這方面的研究。
1、 原料的理化*能。 
 
（1） 石墨：非極*物質(zhì)，易被非極*物質(zhì)污染，易在非極*物質(zhì)中分散；不易吸水，也不易在水中分散。被污染的石墨，在水中分散后，容易重新團(tuán)聚。一般粒徑D50為20μm左右。顆粒形狀多樣且多不規(guī)則，主要有球形、片狀、纖維狀等。 
 
（2） 水*粘合劑（SBR）：小分子線*鏈狀乳液，極易溶于水和極*溶劑。 
 
（3） 防沉淀劑（CMC）：高分子化合物，易溶于水和極*溶劑。 
 
（4） 異丙醇：弱極物質(zhì)，加入后可減小粘合劑溶液的極*，提高石墨和粘合劑溶液的相容；具有強(qiáng)烈的消泡作用；易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈，提高粘結(jié)強(qiáng)度。 　　　
乙醇：弱極物質(zhì)，加入后可減小粘合劑溶液的極，提高石墨和粘合劑溶液的相容；具有強(qiáng)烈的消泡作用；易催化粘合劑 線*交鏈，提高粘結(jié)強(qiáng)度（異丙醇和乙醇的作用從本質(zhì)上講是一樣的，大批量生產(chǎn)時(shí)可考慮成本因素然后選擇添加哪種）。 
 
（5）去離子水（或蒸餾水）：稀釋劑，酌量添加，改變漿料的流動(dòng)。 
 
2、 原料的預(yù)處理： 
 
（1） 石墨：
A、混合，使原料均勻化，提高一致。
B、300~400℃常壓烘烤，除去表面油物質(zhì)，提高與水粘合劑的相容能力，修圓石墨表面棱角（有些材料為保持表面特，不允許烘烤，否則效能降低）。 
 
（2） 水粘合劑：適當(dāng)稀釋，提高分散能力。 
3、 摻和、浸濕和分散： 
  
（1） 石墨與粘合劑溶液極*不同，不易分散。 
 
（2） 可先用醇水溶液將石墨初步潤濕，再與粘合劑溶液混合。 
 
（3） 應(yīng)適當(dāng)降低攪拌濃度，提高分散。
（4） 分散過程為減少極*物與非極*物距離，提高勢能或表面能，所以為吸熱反應(yīng)，攪拌時(shí)總體溫度有所下降。如條件允許應(yīng)該適當(dāng)升高攪拌溫度，使吸熱變得容易，同時(shí)提高流動(dòng)*，降低分散難度。 
 
（5） 攪拌過程如加入真空脫氣過程，排除氣體，促進(jìn)固-液吸附，效果更佳。 
 
（6） 分散原理、分散方法同正極配料中的相關(guān)內(nèi)容，
在三、（一）、4中有詳細(xì)論述，在此不予詳細(xì)解釋。
4、 稀釋。將漿料調(diào)整為合適的濃度，便于涂布。 
 
四、鋰電池 配料時(shí)注意事項(xiàng)：
1、 防止混入其它雜質(zhì)；
2、 防止?jié){料飛濺；
3、 漿料的濃度（固含量）應(yīng)從高往低逐漸調(diào)整，以免增加麻煩； 
 
4、 在攪拌的間歇過程中要注意刮邊和刮底，確保分散均勻； 
 
5、 漿料不宜長時(shí)間擱置，以免沉淀或均勻降低；
6、 需烘烤的物料必須密封冷卻之后方可以加入，以免組分材料質(zhì)變化；
7、 攪拌時(shí)間的長短以設(shè)備能、材料加入量為主；攪拌槳的使用以漿料分散難度進(jìn)行更換，無法更換的可將轉(zhuǎn)速由慢到快進(jìn)行調(diào)整，以免損傷設(shè)備； 
 
8、 出料前對漿料進(jìn)行過篩，除去大顆粒以防涂布時(shí)造成斷帶；
9、 對配料人員要加強(qiáng)培訓(xùn)，確保其掌握專業(yè)知識，以免釀成大禍； 10、 配料的關(guān)鍵在于分散均勻，掌握該中心，其它方式可自行調(diào)整。
近日，豐田中央研發(fā)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種有望用于高功率和高能量的全固態(tài)鋰離子電池的固體電解質(zhì)新材料。該材料用于正極為鈷酸鋰、負(fù)極為鋰單質(zhì)的鋰離子電池時(shí)，具有優(yōu)異的充放電性能和循環(huán)性能。 

    全固態(tài)鋰離子電池以傳統(tǒng)固體氧化物作電解質(zhì)時(shí)，比有機(jī)電解液和固體硫化物中的離子電導(dǎo)率低很多。該電解質(zhì)不僅有高的化學(xué)穩(wěn)定性和寬的電化學(xué)窗口，而且在室溫下離子電導(dǎo)率比有機(jī)電解液的電導(dǎo)率還高出了兩個(gè)數(shù)量級。該固體電解質(zhì)與正極不會發(fā)生副反應(yīng)和材料剝離，且界面阻抗能低到和普通的液態(tài)鋰離子電池相比擬，但界面阻抗的活化能小很多。

五、 總論：
隨著電池制程的日益透明，鋰離子電池生產(chǎn)廠家越來越將配料列為核心機(jī)密，因?yàn)閺牟牧系奶暨x、處理到合理搭配包含了太多技術(shù)人員的心血，同樣的材料，有的廠家用起來特別順利，有的廠家就麻煩百出；有的廠家用中檔的材料可以 做出高端的電池，而有的廠家卻使用最好的材料做成的電池慘不忍睹，以上資料如有不足之處，我們將及時(shí)更正。