隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加之能源和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，各大科研院所、高等院校、企業(yè)紛紛加大對(duì)鈦酸鋰技術(shù)的研發(fā)力度，今天我們一起走近鈦酸鋰。

鈦酸鋰的結(jié)構(gòu)

尖晶石結(jié)構(gòu)對(duì)鋰電離子有一定的容納空間，鈦酸鋰是面心立方尖晶石結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)鈦酸鋰能容納3個(gè)鋰離子。

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鈦酸鋰的性質(zhì)

充放電時(shí)鋰離子在鈦酸鋰負(fù)極上的嵌入與脫嵌完全不影響其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，鈦酸鋰的晶型結(jié)構(gòu)幾乎無(wú)變化，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“零應(yīng)變”。因此，鈦酸鋰材料也被稱(chēng)為“零應(yīng)變材料”。這種性質(zhì)對(duì)電極材料來(lái)說(shuō)，具有重要的作用，能夠避免充放電過(guò)程中由于材料的伸縮變化而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而提高電極的循環(huán)性能，減少比容量的大幅衰減，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

鈦酸鋰作為負(fù)極材料的優(yōu)勢(shì)

1、理想負(fù)極材料應(yīng)具備的性質(zhì)

高充放電效率和循環(huán)壽命

高結(jié)構(gòu)、化學(xué)、熱能等穩(wěn)定性

高比容量，安全性好

資源豐富，價(jià)格低廉

不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染

2、鈦酸鋰與其他負(fù)極材料相比

與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰的電位高，通常在電解液與碳負(fù)極表面上生長(zhǎng)的固液層，在鈦酸鋰表面基本上不形成。

3、被業(yè)界看好

鈦酸鋰，被業(yè)界認(rèn)為是比碳更安全、壽命更長(zhǎng)的負(fù)極材料，具有快速充電、循環(huán)次數(shù)多、高安全性等特點(diǎn)，前景很被看好。

鈦酸鋰電池四大優(yōu)勢(shì)

1、被稱(chēng)為“零應(yīng)變材料”，它與電解液之間的反應(yīng)活性較低，幾乎不生成SEI膜，改善了電池的穩(wěn)定性和安全性。

2、可在-50℃至+60℃的超寬溫范圍實(shí)現(xiàn)完全充電和放電。低溫下鋰的嵌入及脫出能力會(huì)下降，鈦酸鋰作為負(fù)極在-30℃下，充電不會(huì)導(dǎo)致短路或出現(xiàn)使負(fù)極惡化的鋰枝晶。

3、由于鈦酸鋰的高穩(wěn)定特性，在鋰離子的脫嵌過(guò)程中，主體結(jié)構(gòu)沒(méi)有或很少發(fā)生變化，使電池具有良好的循環(huán)性，使用壽命更長(zhǎng)。

4、鈦酸鋰電池具有較強(qiáng)的電池快速充、放性能，鈦酸鋰電池在滿(mǎn)功率雙向情況下成功進(jìn)行充放電僅需幾分鐘，實(shí)現(xiàn)快速充放電。

鈦酸鋰電池的應(yīng)用

鈦酸鋰作為鋰離子電池負(fù)極材料，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成鈦酸鋰電池。由于高安全性、高穩(wěn)定性、高效率性、長(zhǎng)壽命、耐寬溫以及綠色無(wú)污染的特點(diǎn)，鈦酸鋰電池將會(huì)成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、國(guó)家電網(wǎng)、儲(chǔ)能等要求高安全、高穩(wěn)定性和長(zhǎng)周期的應(yīng)用領(lǐng)域中。