據(jù)了解，儲能技術(shù)主要分為機(jī)械能儲能、電化學(xué)儲能、電磁能儲能和相變儲能。近年來，以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲能技術(shù)具有能量規(guī)模大、選址靈活、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，符合電力系統(tǒng)技術(shù)的要求和智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。它已被各國研究機(jī)構(gòu)視為研究熱點(diǎn)，成為發(fā)展最快的電力系統(tǒng)儲能技術(shù)。鋰離子電池是一種“搖椅電池”，其正極和負(fù)極由兩種化合物或簡單物質(zhì)組成，可多次取出并嵌入鋰離子。充電時，正極材料鋰、鋰離子通過隔膜嵌入到電解液的負(fù)極中，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，放電則相反。

 

隨著電池電極材料的研究，鋰離子電池技術(shù)已處于快速發(fā)展的階段。目前已從鈷酸鋰電池發(fā)展到三元體系、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等電池體系。以鈦酸鋰為負(fù)極的新型鋰離子電池突破了石墨作為負(fù)極的固有局限，其性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋰離子電池。它已經(jīng)成為最有前途的儲能電池之一。為此，楊凱記者介紹了鈦酸鋰電池可以突出四個優(yōu)點(diǎn):

 

安全穩(wěn)定。為鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位高,在充電的過程中為了避免金屬鋰和沉淀的生成,并因?yàn)樗钠胶怆妱莞哂诖蠖鄶?shù)的還原電位電解液溶劑,不與電解液發(fā)生反應(yīng),而不是固體-液體界面鈍化膜的形成,以避免出現(xiàn)很多副作用,從而大大提高安全。“與電動汽車一樣，安全性和穩(wěn)定性是儲能工廠最重要的指標(biāo)。””說。

 

良好的快速充電性能。充電時間過長一直是電動汽車發(fā)展的一大難題。純電動公交車的充電時間至少為4小時，很多純電動客車的充電時間長達(dá)8小時。鈦酸鋰電池大約10分鐘就能充滿電，與傳統(tǒng)電池相比，這是一個質(zhì)的飛躍。

 

長循環(huán)壽命。和傳統(tǒng)鋰離子電池廣泛使用的石墨材料相比,鈦酸鋰材料的過程中內(nèi)嵌脫鋰電池充電和放電,骨架結(jié)構(gòu)是幾乎不會發(fā)生收縮或擴(kuò)張,被稱為“零壓力”材料,避免了一般脫/嵌鋰離子電池電極材料體積應(yīng)變引起的電極結(jié)構(gòu)損傷問題,因此具有非常優(yōu)異的循環(huán)性能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，普通磷酸鐵鋰電池的平均循環(huán)壽命為4000 - 6000倍，而鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命可以達(dá)到25000倍以上。

 

良好的耐熱性。一般電動汽車在-10℃充電和放電就會出現(xiàn)問題,鈦酸鋰電池具有良好的耐溫性能,耐用性強(qiáng),可以正常充電和放電在-40℃到70℃,無論是在冰凍的北方,或在炎熱的南方,車輛將不會影響電池“震驚”和工作,消除用戶的擔(dān)憂。

 

基于這些優(yōu)勢，鈦酸鋰電池成為鋰離子電池技術(shù)發(fā)展歷程上的一件耀眼的“奇葩”。

 

技術(shù)重構(gòu)降低成本

 

為了滿足電動汽車動力電池的需要，初步研制了鈦酸鋰電池。雖然國際上先進(jìn)的鈦酸鋰電池公司已經(jīng)開始進(jìn)入電能儲能領(lǐng)域，但是目前還沒有專門針對大規(guī)模儲能應(yīng)用而設(shè)計開發(fā)的鈦酸鋰電池。

 

“在大規(guī)模應(yīng)用中，鈦酸鋰電池的主要問題是成本。項(xiàng)目開發(fā)時，價格是磷酸鐵鋰電池的4到6倍。”楊凱表示，鈦酸鋰電池價格居高不下，雖然性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有的鋰離子電池，但經(jīng)濟(jì)因素極大地限制了鈦酸鋰電池的市場推廣。

 

因此，為了實(shí)現(xiàn)鈦酸鋰電池的大規(guī)模儲能應(yīng)用，有必要在現(xiàn)有鋰電池的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造