Nuo ličio jonų baterijų industrializacijos 1991 m. grafitas buvo dominuojanti neigiamų baterijų elektrodų medžiaga.Ličio titanatas, kaip naujo tipo neigiamų elektrodų medžiaga ličio jonų akumuliatoriams, buvo atkreiptas dėmesys 1990-ųjų pabaigoje dėl savo puikių eksploatacinių savybių.Pavyzdžiui, ličio titanato medžiagos gali išlaikyti aukštą savo kristalų struktūros stabilumo laipsnį įdedant ir pašalinant ličio jonus, minimaliai keičiant gardelės konstantas (tūrio pokytis).
Ši „nulinės deformacijos“ elektrodo medžiaga labai prailgina ličio titanato baterijų veikimo laiką.Ličio titanatas turi unikalų trimatį ličio jonų difuzijos kanalą su špinelio struktūra, kuris turi tokius privalumus kaip puikios galios charakteristikos ir puikus veikimas aukštoje ir žemoje temperatūroje.Palyginti su anglies neigiamų elektrodų medžiagomis, ličio titanatas turi didesnį potencialą (1,55 V didesnis nei metalinis ličio), todėl kietojo skysčio sluoksnis paprastai auga ant elektrolito paviršiaus, o anglies neigiamas elektrodas nesusidaro ant ličio titanato paviršiaus. .
Dar svarbiau, kad įprasto akumuliatoriaus naudojimo įtampos diapazone ličio titanato paviršiuje sunku susidaryti ličio dendritams.Tai iš esmės pašalina trumpojo jungimo galimybę, kurią sukelia ličio dendritai akumuliatoriaus viduje.Taigi ličio jonų akumuliatorių, kurių neigiamas elektrodas yra ličio titanatas, saugumas šiuo metu yra didžiausias tarp visų autoriaus matytų ličio jonų baterijų tipų.
Dauguma pramonės atstovų yra girdėję, kad ličio titanato, pakeičiančio grafitą kaip neigiamą elektrodo medžiagą, ličio baterijos veikimo trukmė gali siekti dešimtis tūkstančių kartų, daug daugiau nei įprastų tradicinių ličio jonų baterijų, ir ji mirs vos po kelių tūkstančių ciklų. .
Dėl to, kad dauguma profesionalių ličio jonų baterijų profesionalų iš tikrųjų niekada nepradėjo gaminti ličio titanato baterijų gaminių arba gamino juos tik keletą kartų ir, susidūrę su sunkumais, baigė paskubomis.Taigi jie negalėjo nusiraminti ir gerai pagalvoti, kodėl dauguma tobulai pagamintų tradicinių ličio jonų baterijų gali atlikti tik 1000–2000 įkrovimo ir iškrovimo ciklų?
Baterija.jpg
Ar pagrindinė tradicinių ličio jonų baterijų trumpo veikimo priežastis yra viena iš pagrindinių komponentų – gėdinga grafito neigiamo elektrodo našta?Kai grafito neigiamas elektrodas pakeičiamas spinelio tipo ličio titanato neigiamu elektrodu, iš esmės identiška ličio jonų akumuliatoriaus cheminė sistema gali būti įjungta dešimtis tūkstančių ar net šimtus tūkstančių kartų.
Be to, kai daugelis žmonių kalba apie mažą ličio titanato baterijų energijos tankį, jie nepaiso paprasto, bet svarbaus fakto: ličio titanato baterijų itin ilgas eksploatavimo laikas, ypatingas saugumas, puikios galios charakteristikos ir gera ekonomija.Šios charakteristikos bus svarbus besiformuojančios didelio masto ličio jonų energijos kaupimo pramonės kertinis akmuo.
Per pastarąjį dešimtmetį ličio titanato baterijų technologijos tyrimai klesti tiek šalies viduje, tiek tarptautiniu mastu.Jos pramoninę grandinę galima suskirstyti į ličio titanato medžiagų paruošimą, ličio titanato baterijų gamybą, ličio titanato baterijų sistemų integravimą ir jų pritaikymą elektromobilių ir energijos kaupimo rinkose.
1. Ličio titanato medžiaga
Tarptautiniu mastu yra pirmaujančių ličio titanato medžiagų tyrimų ir industrializacijos įmonių, tokių kaip „Oti Nanotechnology“ iš JAV, „Ishihara Industries“ iš Japonijos ir „Johnson&Johnson“ iš Jungtinės Karalystės.Tarp jų, amerikietiško titano pagaminta ličio titanato medžiaga pasižymi puikiu greičiu, saugumu, ilgu tarnavimo laiku ir aukšta bei žema temperatūra.Tačiau dėl pernelyg ilgų ir tikslių gamybos metodų gamybos sąnaudos yra gana didelės, todėl sunku komercializuoti ir reklamuoti.
Paskelbimo laikas: 2024-03-14