Od industrializace lithium-iontových baterií v roce 1991 je grafit dominantním materiálem záporných elektrod pro baterie.Lithiumtitanát, jako nový typ materiálu záporné elektrody pro lithium-iontové baterie, získal pozornost na konci 90. let díky svému vynikajícímu výkonu.Například materiály na bázi titaničitanu lithného si mohou během vkládání a odstraňování iontů lithia udržet vysoký stupeň stability ve své krystalové struktuře s minimálními změnami v mřížkových konstantách (změna objemu
Tento elektrodový materiál s „nulovým napětím“ výrazně prodlužuje životnost lithium-titanátových baterií.Lithiumtitanát má unikátní trojrozměrný lithiový iontový difúzní kanál se spinelovou strukturou, který má výhody, jako jsou vynikající výkonové charakteristiky a vynikající výkon při vysokých a nízkých teplotách.Ve srovnání s materiály uhlíkové negativní elektrody má titaničitan lithný vyšší potenciál (o 1,55 V vyšší než kovové lithium), což má za následek, že vrstva pevná látka-kapalina obvykle narůstá na povrchu elektrolytu a uhlíková negativní elektroda se nevytváří na povrchu titaničitanu lithného. .
Ještě důležitější je, že je obtížné pro lithiové dendrity tvořit na povrchu titaničitanu lithného v rozsahu napětí běžného používání baterie.To do značné míry eliminuje možnost zkratů tvořených lithiovými dendrity uvnitř baterie.Takže bezpečnost lithium-iontových baterií s lithium-titanátem jako zápornou elektrodou je v současnosti nejvyšší ze všech typů lithium-iontových baterií, které autor viděl.
Většina zasvěcených osob v oboru slyšela, že životnost lithiových baterií nahrazujících grafit jako materiál záporné elektrody může dosáhnout desetitisíckrát, mnohem více než u běžných tradičních lithium-iontových baterií, a vyhasne již po několika tisících cyklech. .
Vzhledem k tomu, že většina profesionálních profesionálů na lithium-iontové baterie ve skutečnosti nikdy nezačala vyrábět produkty s lithium-titanátovými bateriemi, nebo je vyrobila jen několikrát a skončili narychlo, když narazili na potíže.Nemohli se tedy uklidnit a důkladně se zamyslet nad tím, proč většina dokonale vyrobených tradičních lithium-iontových baterií může dokončit životnost pouze 1000–2000 cyklů nabití a vybití?
Baterie.jpg
Je základním důvodem krátké životnosti tradičních lithium-iontových baterií jedna z jejich základních součástí – trapná zátěž grafitové záporné elektrody?Jakmile je grafitová záporná elektroda nahrazena zápornou lithiovou elektrodou spinelového typu, v podstatě identický chemický systém lithium-iontových baterií může být cyklován desítky tisíc nebo dokonce stovky tisíckrát.
Navíc, když mnoho lidí mluví o nízké energetické hustotě lithium-titanátových baterií, přehlíží jednoduchý, ale důležitý fakt: extrémně dlouhou životnost, mimořádnou bezpečnost, vynikající výkonové charakteristiky a dobrou hospodárnost lithium-titanátových baterií.Tyto vlastnosti budou důležitým základním kamenem pro vznikající velkokapacitní lithium-iontový průmysl skladování energie.
Zhruba v posledním desetiletí zaznamenal výzkum technologie lithium-titanátových baterií na domácím i mezinárodním poli boom.Jeho průmyslový řetězec lze rozdělit na přípravu materiálů na bázi titaničitanu lithného, výrobu lithiumtitanátových baterií, integraci systémů lithiumtitanátových baterií a jejich aplikace na trzích elektrických vozidel a skladování energie.
1. Materiál titaničitan lithný
V mezinárodním měřítku existují přední společnosti ve výzkumu a industrializaci materiálů titaničitanu lithného, jako je Oti Nanotechnology ze Spojených států, Ishihara Industries z Japonska a Johnson&Johnson ze Spojeného království.Mezi nimi materiál titaničitan lithný vyrobený americkým titanem má vynikající výkon, pokud jde o rychlost, bezpečnost, dlouhou životnost a vysoké a nízké teploty.Vzhledem k příliš zdlouhavým a přesným výrobním metodám jsou však výrobní náklady relativně vysoké, což ztěžuje komercializaci a propagaci.
Čas odeslání: 14. března 2024