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詳解鈦酸鋰離子電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
鈦酸鋰離子電池具有尖晶石結(jié)構(gòu)所特有的三維鋰離子擴(kuò)散通道，具有功率特性優(yōu)異和高低溫性能佳等優(yōu)點(diǎn)。與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰的電位高，這就導(dǎo)致通常在電解液與碳負(fù)極表面上生長的固液層(SEI)在鈦酸鋰表面基本上不形成。更重要的是在正常電池使用的電壓范圍內(nèi)鋰枝晶在鈦酸鋰表面上難以生成。這就在很大程度上消除了由鋰枝晶在電池內(nèi)部形成短路的可能性。
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到的各種類型的鋰離子電池中最高的。近10多年來，國內(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)能市場的應(yīng)用。
國際上能夠批量生產(chǎn)鈦酸鋰離子電池的廠家并不多，重要以美國奧鈦納米技術(shù)公司與日本東芝集團(tuán)為代表。鈦酸鋰離子電池的應(yīng)用市場重要有電動(dòng)汽車(巴士、軌道交通等)、儲(chǔ)能市場(調(diào)頻、電網(wǎng)質(zhì)量、風(fēng)場等)及工業(yè)應(yīng)用。以鈦酸鋰為負(fù)極的新型鋰離子電池，突破了石墨作為負(fù)極的固有局限性，性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的鋰離子電池，成為最具應(yīng)用前景的儲(chǔ)能電池之一。
鈦酸鋰離子電池在規(guī)模應(yīng)用中面對(duì)的重要問題是成本問題，項(xiàng)目研發(fā)之初，其價(jià)格是磷酸鐵鋰離子電池價(jià)格的46倍。雖然性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有鋰離子電池，但是經(jīng)濟(jì)性因素極大的限制了鈦酸鋰離子電池的市場推廣。因此，鈦酸鋰離子電池要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用，要在現(xiàn)有的電動(dòng)汽車用鈦酸鋰離子電池的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)重構(gòu)，包括材料體系、電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等方面的技術(shù)重構(gòu)，在保證鈦酸鋰離子電池長壽命本征特性的同時(shí)，大幅降低成本。
