Sedan industrialiseringen av litiumjonbatterier 1991 har grafit varit det dominerande negativa elektrodmaterialet för batterier.Litiumtitanat, som en ny typ av negativ elektrodmaterial för litiumjonbatterier, fick uppmärksamhet i slutet av 1990-talet på grund av dess utmärkta prestanda.Till exempel kan litiumtitanatmaterial bibehålla en hög grad av stabilitet i sin kristallstruktur under införande och avlägsnande av litiumjoner, med minimala förändringar i gitterkonstanter (volymförändring
Detta "nollspännings"-elektrodmaterial förlänger livslängden avsevärt för litiumtitanatbatterier.Litiumtitanat har en unik tredimensionell litiumjondiffusionskanal med en spinellstruktur, som har fördelar som utmärkta kraftegenskaper och utmärkt prestanda vid hög och låg temperatur.Jämfört med kolnegativa elektrodmaterial har litiumtitanat en högre potential (1,55V högre än metalliskt litium), vilket resulterar i att det fasta-vätskeskikt som vanligtvis växer på ytan av elektrolyten och kolnegativ elektrod inte bildas på ytan av litiumtitanat. .
Ännu viktigare är att det är svårt för litiumdendriter att bildas på ytan av litiumtitanat inom spänningsområdet för normal batterianvändning.Detta eliminerar till stor del möjligheten för kortslutningar som bildas av litiumdendriter inuti batteriet.Så säkerheten för litiumjonbatterier med litiumtitanat som negativ elektrod är för närvarande den högsta bland alla typer av litiumjonbatterier som författaren har sett.
De flesta industriinsiders har hört att litiumbatteriets livslängd för litiumtitanat som ersätter grafit som negativt elektrodmaterial kan nå tiotusentals gånger, mycket högre än de vanliga traditionella litiumjonbatterierna, och det kommer att dö efter bara några tusen cykler .
På grund av det faktum att de flesta professionella litiumjonbatterier aldrig riktigt har börjat tillverka litiumtitanatbatteriprodukter, eller bara har tillverkat dem ett fåtal gånger och hamnat hastigt när de stöter på svårigheter.Så de kunde inte lugna ner sig och fundera noga på varför de flesta perfektgjorda traditionella litiumjonbatterier bara kan fullfölja en livslängd på 1000-2000 laddnings- och urladdningscykler?
Battery.jpg
Är den grundläggande orsaken till den korta livslängden för traditionella litiumjonbatterier på grund av en av dess grundläggande komponenter - den pinsamma bördan av grafit negativ elektrod?När den grafitnegativa elektroden väl har ersatts med en negativ litiumtitanat-elektrod av spinelltyp, kan det i princip identiska litiumjonbatteriets kemiska system cyklas tiotusentals eller till och med hundratusentals gånger.
Dessutom, när många människor talar om den låga energitätheten hos litiumtitanatbatterier, förbiser de ett enkelt men viktigt faktum: den ultralånga cykellivslängden, extraordinära säkerheten, utmärkta kraftegenskaper och god ekonomi hos litiumtitanatbatterier.Dessa egenskaper kommer att vara en viktig hörnsten för den framväxande storskaliga litiumjonenergilagringsindustrin.
Under det senaste decenniet eller så har forskningen om litiumtitanatbatteriteknologi blomstrat både nationellt och internationellt.Dess industriella kedja kan delas in i beredning av litiumtitanatmaterial, produktion av litiumtitanatbatterier, integration av litiumtitanatbatterisystem och deras tillämpningar på elfordons- och energilagringsmarknaderna.
1. Litiumtitanatmaterial
Internationellt finns det ledande företag inom forskning och industrialisering av litiumtitanatmaterial, såsom Oti Nanotechnology från USA, Ishihara Industries från Japan och Johnson&Johnson från Storbritannien.Bland dem har litiumtitanatmaterialet som produceras av amerikansk titan utmärkt prestanda när det gäller hastighet, säkerhet, lång livslängd och höga och låga temperaturer.Men på grund av de alltför långa och exakta produktionsmetoderna är produktionskostnaden relativt hög, vilket gör det svårt att kommersialisera och marknadsföra.
Posttid: Mar-14-2024