鉅大LARGE | 點擊量：344次 | 2024年01月18日
鈦酸鋰離子電池優缺點，鈦酸鋰離子電池優缺點及前景
鈦酸鋰電池優點
鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄露、無記憶效應、自放電率低、充放電迅速、循環壽命超長、工作環境溫度范圍寬、安全穩定綠色環保等特點，所以在通信電源領域具有非常廣泛的應用前景。
鈦酸鋰作為負極材料時電位平臺高達1.55V，比傳統石墨負極材料高出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。技術專家盧藍光曾表示，電池快速充電時對負極電壓需求比較低，但如果過低，鋰電池就容易析出非常活潑的金屬鋰，這種鋰離子不僅導電，還能跟電解液起反應，然后釋放熱量，產生可燃氣體，引發火災。而鈦酸鋰因為高出來的1V電壓避免了負極電壓為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、低溫環境中均可以達到安全使用，也體現出其耐寬溫（尤其耐低溫）的重要優勢。目前，銀隆鈦酸鋰電池的安全工作溫度區域在-50度到65度之間，而普通石墨類負極電池在溫度低于-20度時能量就開始衰減，-30度時充電容量僅為充電總容量的14%，在嚴寒天氣下根本無法正常工作。此外，由于鈦酸鋰電池即便過度充電，也僅有1%的體積變化，被稱為零應變材料，這使其有著極長的壽命。銀隆董事長魏銀倉曾表示，銀隆鈦酸鋰電池壽命可達30年，與汽車使用壽命相當，而普通石墨負極材料電池平均壽命不過3-4年。從全壽命周期看，鈦酸鋰電池成本更低。
鈦酸鋰的最后一個優勢是快速充放電能力強，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特點，業內人士認為其契合了新能源公交車、大型儲能裝備的需求。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
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鈦酸鋰電池缺點
然極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率（10-13S/cm）和鋰離子擴散系數（10-10~10-13cm2/S）極大地限制了在大倍率充放下的應用。有學者研究表明，將Li4Ti5O12的顆粒尺寸納米化以后可以擴大有效的反應面積和減小擴散距離，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程往往比較困難，需要較高的成本，目前難以實現大規模的工業生產。
鈦酸鋰電池在循環使用中會發生持續產氣，導致電池包鼓脹，高溫時尤其嚴重，影響正負極的接觸，增加電池阻抗，影響電池性能的發揮。這也是限制負極材料鈦酸鋰廣泛應用到電池中的主要障礙之一。
鈦酸鋰電池缺點介紹：
對鋰電位高，導致工作電壓低，能量密度降低
2.電池制作過程容易產氣
3.電子導電性不好
鈦酸鋰電池優點介紹：
安全性好，電動車電池最重要的一點就是需要高安全性，鈦酸鋰由于其平衡電位高，不會在負極形成鋰枝晶，而具有很好的安全性。
2.循環性能好，由于其是“零應變”材料，而不會在充放電過程中發生結構的變化，具有非常優越的循環性能。
3.可以快速充放電，鋰離子在鈦酸鋰晶體中的擴散系數是2×10-8cm-2/s,比石墨負極多一個數量級，可以快速充放電，快速充電能力是考察電動車電池的一個重要指標。
4.工作溫度范圍寬-30℃-60℃，低溫下鋰的嵌入及脫出能力都會下降，尤其是嵌入能力，鈦酸鋰負極在-30℃下充電也不會出現導致短路或使負極惡化的鋰枝晶出現，這是石墨負極無法做到的，在廣泛的環境下能夠快速充電和放電，適用于車載用途。
5.自放電小，在一個帖子提到我們的實驗數據，正極采用我們常規型錳酸鋰，負極用鈦酸鋰，60度存儲28天容量剩余率88%，容量恢復率95%以上。
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