鉅大LARGE | 點擊量:911次 | 2021年06月08日
有關(guān)鈦酸鋰離子電池的優(yōu)缺點解析
什么是鈦酸鋰離子電池?在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那么你了解這些高科技可能會含有的鈦酸鋰離子電池嗎?
鈦酸鋰離子電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄露、無記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點,所以在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
目前商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極材料大多采用各種嵌鋰碳材料,碳材料存在一些致命的缺陷,如材料制備方法較復(fù)雜;在循環(huán)過程中易形成表面鈍化膜,導(dǎo)致容量損失;同時易洗出鋰枝晶使電池短路,從而引發(fā)安全問題等。同碳負(fù)極材料相比,合金類負(fù)極材料具有較高的比容量,但其循環(huán)性能相對較差,因此有必要開發(fā)能滿足倍率和安全要求的新型負(fù)極材料。
安全性好,電動汽車電池最重要的一點就是要高安全性,鈦酸鋰由于其平衡電位高,不會在負(fù)極形成鋰枝晶,而具有很好的安全性。
由于鈦酸鋰離子電池在高溫、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。目前,銀隆鈦酸鋰離子電池的安全工作溫度區(qū)域在-50度到65度之間,而普通石墨類負(fù)極電池在溫度低于-20度時能量就開始衰減,-30度時充電容量僅為充電總?cè)萘康?4%,在嚴(yán)寒天氣下根本無法正常工作。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鈦酸鋰離子電池因其固有的特性被認(rèn)為是用于大功率鋰離子電池中最有前途的陽極材料之一。一方面它具有較高的嵌鋰電位,可防止鋰枝晶的出現(xiàn)和固體電解質(zhì)界面膜的形成,從而安全性能得到提高;
可以快速充放電,鋰離子在鈦酸鋰晶體中的擴(kuò)散系數(shù)是2×10-8cm-2/s,比石墨負(fù)極多一個數(shù)量級,可以快速充放電,快速充電能力是考察電動汽車電池的一個重要指標(biāo)。
然最佳的安全性能使得對鈦酸鋰離子電池的研究成為熱點,但是Li4Ti5O12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Li4Ti5O12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。
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