鈦酸鋰電池主要的優(yōu)點(diǎn)是什么？鈦酸鋰鋰電池的循環(huán)可使用壽命是多久？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-03 11:13
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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(duì)車載型離子動(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)。
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(tái)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Li4Ti5O12具有明顯的優(yōu)勢(shì)：
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(shì)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)。
缺點(diǎn)
1、相對(duì)其他類型的鋰離子動(dòng)力電池能量密度會(huì)低一些。
2、脹氣問題一直阻礙著鈦酸鋰電池的應(yīng)用。
3、相對(duì)其他類型的鋰離子動(dòng)力電池價(jià)格偏高。
4、電池一致性仍存在差異，隨著充放電次數(shù)的增加電池一致性差異會(huì)逐漸增大。普通的鈦酸鋰電池在經(jīng)過1500-2000次左右的循環(huán)就會(huì)發(fā)生脹氣的現(xiàn)象，導(dǎo)致無法正常使用。
優(yōu)點(diǎn)
它為零應(yīng)變材料，循環(huán)性能好；
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；
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；
鈦酸鋰的電勢(shì)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)。
缺點(diǎn)
比容量比其他的金屬基材料低很多。理論容量175mAh/g；
導(dǎo)電性差，大電流放電極化比較嚴(yán)重，因而高倍率下性能不佳；
作為電池材料其振實(shí)密度比較低，單位體積的容量較小。
鋰離子電池的循環(huán)次數(shù)取決于正負(fù)極材料中的那個(gè)循環(huán)次數(shù)少的一極。如果正極是鈷酸鋰，負(fù)極是鈦酸鋰，那么也就循環(huán)500次，但是如果正極換成了磷酸鐵鋰，那么鈦酸鋰的循環(huán)性能就能被完全發(fā)揮出來，達(dá)到2000次甚至萬次
