Des de la industrialització de les bateries d'ions de liti el 1991, el grafit ha estat el material d'elèctrode negatiu dominant per a les bateries.El titanat de liti, com a nou tipus de material d'elèctrode negatiu per a bateries d'ions de liti, va rebre atenció a finals dels anys 90 pel seu excel·lent rendiment.Per exemple, els materials de titanat de liti poden mantenir un alt grau d'estabilitat en la seva estructura cristal·lina durant la inserció i eliminació d'ions de liti, amb canvis mínims en les constants de la xarxa (canvi de volum).
Aquest material d'elèctrode de "tensió zero" allarga molt el cicle de vida de les bateries de titanat de liti.El titanat de liti té un canal de difusió d'ions de liti tridimensional únic amb una estructura d'espinel, que té avantatges com ara excel·lents característiques de potència i un excel·lent rendiment a alta i baixa temperatura.En comparació amb els materials d'elèctrode negatiu de carboni, el titanat de liti té un potencial més alt (1,55 V més alt que el liti metàl·lic), cosa que fa que la capa sòlid-líquid creixi normalment a la superfície de l'electròlit i l'elèctrode negatiu de carboni no es formi a la superfície del titanat de liti. .
Més important encara, és difícil que les dendrites de liti es formin a la superfície del titanat de liti dins del rang de tensió de l'ús normal de la bateria.Això elimina en gran mesura la possibilitat de curtcircuits formats per dendrites de liti dins de la bateria.Així, la seguretat de les bateries d'ions de liti amb titanat de liti com a elèctrode negatiu és actualment la més alta entre tots els tipus de bateries d'ions de liti que ha vist l'autor.
La majoria dels experts de la indústria han escoltat que la vida útil de la bateria de liti del titanat de liti que substitueix el grafit com a material d'elèctrode negatiu pot arribar a desenes de milers de vegades, molt més alta que les bateries d'ió de liti tradicionals habituals, i morirà després d'uns quants milers de cicles. .
A causa del fet que la majoria de professionals professionals de les bateries d'ions de liti mai no han començat a fabricar productes de bateries de titanat de liti, o només els han fet unes quantes vegades i han acabat precipitant-se quan han trobat dificultats.Així que no es van poder calmar i pensar acuradament per què les bateries tradicionals d'ió de liti fetes perfectament només poden completar una vida útil de 1000-2000 cicles de càrrega i descàrrega?
bateria.jpg
La raó fonamental del cicle de vida curt de les bateries d'ions de liti tradicionals és a causa d'un dels seus components bàsics: la vergonyosa càrrega de l'elèctrode negatiu de grafit?Una vegada que l'elèctrode negatiu de grafit es substitueix per un elèctrode negatiu de titanat de liti de tipus espinela, el sistema químic de bateria d'ions de liti bàsicament idèntic es pot ciclar desenes de milers o fins i tot centenars de milers de vegades.
A més, quan molta gent parla de la baixa densitat d'energia de les bateries de titanat de liti, passen per alt un fet senzill però important: el cicle de vida ultra llarg, la seguretat extraordinària, les excel·lents característiques de potència i la bona economia de les bateries de titanat de liti.Aquestes característiques seran una pedra angular important per a la indústria emergent d'emmagatzematge d'energia d'ions de liti a gran escala.
Durant l'última dècada més o menys, la investigació sobre la tecnologia de bateries de titanat de liti ha estat en auge tant a nivell nacional com internacional.La seva cadena industrial es pot dividir en la preparació de materials de titanat de liti, producció de bateries de titanat de liti, integració de sistemes de bateries de titanat de liti i les seves aplicacions als mercats de vehicles elèctrics i emmagatzematge d'energia.
1. Material de titanat de liti
A nivell internacional, hi ha empreses líders en la recerca i industrialització de materials de titanat de liti, com ara Oti Nanotechnology dels Estats Units, Ishihara Industries del Japó i Johnson&Johnson del Regne Unit.Entre ells, el material de titanat de liti produït pel titani americà té un rendiment excel·lent en termes de velocitat, seguretat, llarga vida útil i temperatures altes i baixes.Tanmateix, a causa dels mètodes de producció excessivament llargs i precisos, el cost de producció és relativament elevat, cosa que dificulta la seva comercialització i promoció.
Hora de publicació: 14-mar-2024