鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:893次 | 2021年06月08日
鈦酸鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展概況以及它的優(yōu)缺點(diǎn)
有關(guān)鈦酸鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展概況以及它的優(yōu)缺點(diǎn),你了解嗎?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(lái)便利,那么你了解這些高科技可能會(huì)含有的鈦酸鋰離子電池點(diǎn)嗎?
鈦酸鋰離子電池具有獨(dú)特的尖晶石結(jié)構(gòu)的三維鋰離子擴(kuò)散通道,具有優(yōu)異的功率特性和良好的高低溫性能。與碳陽(yáng)極材料相比,鈦酸鋰具有更高的電勢(shì),這導(dǎo)致通常在電解質(zhì)表面上生長(zhǎng)的固液層(SEI),而在鈦酸鋰的表面上基本上沒(méi)有形成碳陽(yáng)極。更重要的是,在普通電池使用的電壓范圍內(nèi),難以在鈦酸鋰的表面上生成鋰樹枝狀晶體。這在很大程度上消除了由電池內(nèi)部的鋰枝晶形成的短路的可能性。
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(wú)泄漏,無(wú)記憶效應(yīng),自放電率低,充放電快,循環(huán)壽命長(zhǎng),工作環(huán)境溫度范圍寬,安全等優(yōu)點(diǎn)。以及穩(wěn)定的綠色環(huán)保等特點(diǎn),因此在通信電源領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
當(dāng)鈦酸鋰用作陽(yáng)極材料時(shí),電位平臺(tái)高達(dá)1.55V,比傳統(tǒng)的石墨陽(yáng)極材料高1V以上。盡管損失了一些能量密度,但這也意味著電池更安全。技術(shù)專家盧藍(lán)光曾經(jīng)說(shuō)過(guò),當(dāng)電池快速充電時(shí),負(fù)極電壓要求相對(duì)較低,但假如過(guò)低,則鋰離子電池將容易沉淀出非?;顫姷慕饘黉?。該鋰離子不僅導(dǎo)電,而且與電解質(zhì)反應(yīng)。然后釋放熱量,并出現(xiàn)易燃?xì)怏w,引起火災(zāi)。鈦酸鋰的較高1V電壓可防止負(fù)極電壓為零,從而間接防止鋰離子沉淀,從而確保電池的安全性。
所以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池的安全性是目前筆者見(jiàn)到的各種類型的鋰離子電池中最高的。近10多年來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)鈦酸鋰離子電池技術(shù)的研究可謂是風(fēng)起云涌。其產(chǎn)業(yè)鏈可分為鈦酸鋰材料制備、鈦酸鋰離子電池生產(chǎn)與鈦酸鋰離子電池系統(tǒng)的集成及其在電動(dòng)汽車及儲(chǔ)能市場(chǎng)的應(yīng)用
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%
循環(huán)壽命長(zhǎng)。與傳統(tǒng)鋰離子電池普遍采用的石墨材料相比,鈦酸鋰離子電池材料在充放電嵌脫鋰過(guò)程中,骨架結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生收縮或膨脹,被稱為零應(yīng)變材料,防止了一般電極材料脫/嵌鋰離子時(shí)晶胞體積應(yīng)變而造成的電極結(jié)構(gòu)損壞的問(wèn)題。
鈦酸鋰的最后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其快速的充放電能力和高充電率。目前,銀龍鈦酸鋰離子電池的充電速率為10C甚至20C,而普通石墨負(fù)極材料的電池充電速率僅為2C-4C。基于鈦酸鋰離子電池的這些技術(shù)特性,業(yè)界認(rèn)為它可以滿足新能源客車和大型儲(chǔ)能設(shè)備的需求。
鈦酸鋰離子電池在大規(guī)模應(yīng)用中面對(duì)的重要問(wèn)題是成本。在項(xiàng)目開始時(shí),價(jià)格是磷酸鋰鐵電池的46倍。盡管性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有的鋰離子電池,但是經(jīng)濟(jì)因素極大地限制了鈦酸鋰離子電池的市場(chǎng)推廣。因此,為了實(shí)現(xiàn)鈦酸鋰離子電池的大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用,有必要在現(xiàn)有的電動(dòng)汽車鈦酸鋰離子電池的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造,包括材料系統(tǒng),電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)等技術(shù)方面處理。該結(jié)構(gòu)在確保鈦酸鋰離子電池的長(zhǎng)壽命固有特性的同時(shí),大大降低了成本。
鈦酸鋰離子電池在循環(huán)過(guò)程中將繼續(xù)出現(xiàn)氣體,導(dǎo)致電池組膨脹,尤其是在高溫下,這會(huì)影響正極和負(fù)極之間的接觸,新增電池阻抗并影響電池性能。這也是限制鈦酸鋰作為負(fù)極材料在電池中的廣泛應(yīng)用的重要障礙之一。
盡管最佳的安全性能已成為鈦酸鋰離子電池研究的熱點(diǎn),但Li4Ti5O12材料本身具有較低的電子電導(dǎo)率(10-13S/cm)和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(10-10?10-13cm2/S)。限制了高速率充放電下的應(yīng)用。一些學(xué)者表明,Li4Ti5O12納米級(jí)顆粒可以擴(kuò)大有效反應(yīng)面積并減小擴(kuò)散距離,從而顯著提高材料的速率性能。但是應(yīng)該指出的是,納米材料顆粒的加工通常很困難,并且要更高的成本。目前難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
以上就是鈦酸鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展概況以及它的優(yōu)缺點(diǎn)的一些值得大家學(xué)習(xí)的詳細(xì)資料解析,希望在大家剛接觸的過(guò)程中,能夠給大家一定的幫助,假如有問(wèn)題,也可以和小編一起探討。