Siden industrialiseringen af lithium-ion-batterier i 1991 har grafit været det dominerende negative elektrodemateriale til batterier.Lithiumtitanat, som en ny type negativt elektrodemateriale til lithium-ion-batterier, fik opmærksomhed i slutningen af 1990'erne på grund af dets fremragende ydeevne.For eksempel kan lithiumtitanatmaterialer opretholde en høj grad af stabilitet i deres krystalstruktur under indsættelse og fjernelse af lithiumioner med minimale ændringer i gitterkonstanter (volumenændring
Dette "nul-strain" elektrodemateriale forlænger i høj grad levetiden for lithium-titanat-batterier.Lithiumtitanat har en unik tredimensionel lithiumiondiffusionskanal med en spinelstruktur, som har fordele såsom fremragende kraftegenskaber og fremragende høj- og lavtemperaturydelse.Sammenlignet med kulstofnegative elektrodematerialer har lithiumtitanat et højere potentiale (1,55V højere end metallisk lithium), hvilket resulterer i, at det faste-væskelag, der sædvanligvis vokser på overfladen af elektrolytten, og at kulstofnegativ elektrode ikke dannes på overfladen af lithiumtitanat. .
Endnu vigtigere er det vanskeligt for lithiumdendritter at dannes på overfladen af lithiumtitanat inden for spændingsområdet for normal batteribrug.Dette eliminerer stort set muligheden for kortslutninger dannet af lithiumdendritter inde i batteriet.Så sikkerheden ved lithium-ion-batterier med lithium-titanat som negativ elektrode er i øjeblikket den højeste blandt alle typer lithium-ion-batterier, som forfatteren har set.
De fleste industriinsidere har hørt, at lithium-batteriets cykluslevetid for lithiumtitanat, der erstatter grafit som det negative elektrodemateriale, kan nå titusindvis af gange, langt højere end de almindelige traditionelle lithium-ion-batterier, og det vil dø efter kun et par tusinde cyklusser .
På grund af det faktum, at de fleste professionelle lithium-ion-batterier aldrig rigtig er begyndt at lave lithium-titanat-batteriprodukter, eller kun har lavet dem få gange og endte hastigt, når de stødte på vanskeligheder.Så de kunne ikke falde til ro og tænke grundigt over, hvorfor de fleste perfekt fremstillede traditionelle lithium-ion-batterier kun kan gennemføre en levetid på 1000-2000 op- og afladningscyklusser?
Battery.jpg
Er den grundlæggende årsag til den korte levetid for traditionelle lithium-ion-batterier på grund af en af dens grundlæggende komponenter - den pinlige byrde af grafit negative elektrode?Når den negative grafitelektrode er udskiftet med en negativ lithiumtitanat-elektrode af spineltypen, kan det grundlæggende identiske lithium-ion batteri kemiske system cykles titusindvis eller endda hundredtusindvis af gange.
Derudover, når mange mennesker taler om den lave energitæthed af lithium titanat-batterier, overser de en enkel, men vigtig kendsgerning: den ultra lange cykluslevetid, ekstraordinære sikkerhed, fremragende effektegenskaber og god økonomi af lithium-titanat-batterier.Disse egenskaber vil være en vigtig hjørnesten for den nye storskala lithium-ion energilagringsindustri.
I det sidste årti eller deromkring har forskningen i lithium-titanat-batteriteknologi været boomende både nationalt og internationalt.Dens industrielle kæde kan opdeles i fremstilling af lithiumtitanatmaterialer, produktion af lithiumtitanatbatterier, integration af lithiumtitanatbatterisystemer og deres anvendelser på elbil- og energilagringsmarkederne.
1. Lithium titanat materiale
Internationalt er der førende virksomheder inden for forskning og industrialisering af lithiumtitanatmaterialer, såsom Oti Nanotechnology fra USA, Ishihara Industries fra Japan og Johnson&Johnson fra Storbritannien.Blandt dem har lithiumtitanatmaterialet produceret af amerikansk titanium fremragende ydeevne med hensyn til hastighed, sikkerhed, lang levetid og høje og lave temperaturer.Men på grund af de alt for langvarige og præcise produktionsmetoder er produktionsomkostningerne relativt høje, hvilket gør det vanskeligt at kommercialisere og promovere.
Post tid: Mar-14-2024