鈦酸鋰電池有哪些優(yōu)劣勢(shì)？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-18 12:08
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鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無(wú)泄露、無(wú)記
憶效應(yīng)、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長(zhǎng)、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點(diǎn)，所以在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
鈦酸鋰作為負(fù)極材料時(shí)電位平臺(tái)高達(dá)1.55V，比傳統(tǒng)石墨負(fù)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。技術(shù)專(zhuān)家盧藍(lán)光曾表示，電池快速充電時(shí)對(duì)負(fù)極電壓需求比較低，但如果過(guò)低，鋰電池就容易析出非?；顫姷慕饘黉?，這種鋰離子不僅導(dǎo)電，還能跟電解液起反應(yīng)，然后釋放熱量，產(chǎn)生可燃?xì)怏w，引發(fā)火災(zāi)。而鈦酸鋰因?yàn)楦叱鰜?lái)的1V電壓避免了負(fù)極電壓為0的情況，也就間接避免了鋰離子的析出，從而保證了電池的安全性。
由于鈦酸鋰電池在高溫、低溫環(huán)境中均可以達(dá)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(shì)。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，而普通石墨類(lèi)負(fù)極電池在溫度低于-20度時(shí)能量就開(kāi)始衰減，
-30度時(shí)充電容量?jī)H為充電總?cè)萘康?4%，在嚴(yán)寒天氣下根本無(wú)法正常工作。此外，由于鈦酸鋰電池即便過(guò)度充電，也僅有1%的體積變化，被稱(chēng)為零應(yīng)變材料，這使其有著極長(zhǎng)的壽命。銀隆董事長(zhǎng)魏銀倉(cāng)曾表示，銀隆鈦酸鋰電池壽命可達(dá)30年，與汽車(chē)使用壽命相當(dāng)，而普通石墨負(fù)極材料電池平均壽命不過(guò)3-4年。
從全壽命周期看，鈦酸鋰電池成本更低。
鈦酸鋰的最后一個(gè)優(yōu)勢(shì)是快速充放電能力強(qiáng)，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(fù)極材料的電池充電倍率僅有2C-4C。基于鈦酸鋰電池的這些技術(shù)特點(diǎn)，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為其契合了新能源公交車(chē)、大型儲(chǔ)能裝備的需求。拿公交車(chē)來(lái)說(shuō)，一般單趟里程不超過(guò)4公里，每次終點(diǎn)站進(jìn)站等待到下次發(fā)車(chē)時(shí)間間隔至少需要幾分鐘時(shí)間。這時(shí)鈦酸鋰電池能量密度低的劣勢(shì)不會(huì)影響客車(chē)的使用，反而體現(xiàn)出電池快充的好處。作為公共交通工具，公交車(chē)對(duì)電池的安全性、耐用性都提出了更高要求。
鈦酸鋰電池存在問(wèn)題以及不足之處：
雖然極佳的安全性能使得對(duì)鈦酸鋰離子電池的研究成為熱點(diǎn)，但是Li，Ti，0。
材料本身的較低的電子電導(dǎo)率(10-13S/cm)和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(10-10~10-13cm2/S)極大地限制了在大倍率充放下的應(yīng)用。有學(xué)者研究表明，將Li4Ti5012的顆粒尺寸納米化以后可以擴(kuò)大有效的反應(yīng)面積和減小擴(kuò)散距離，從而顯著的提升材料的倍率性能。但是需要指出的是，材料顆粒納米化的過(guò)程往往比較困難，需要較高的成本，目前難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
