Od industrijalizacije litij-ionskih baterija 1991. godine, grafit je dominantan materijal negativne elektrode za baterije.Litijev titanat, kao nova vrsta materijala negativne elektrode za litij-ionske baterije, privukao je pažnju kasnih 1990-ih zbog svojih izvrsnih performansi.Na primjer, materijali litij titanat mogu održati visok stupanj stabilnosti u svojoj kristalnoj strukturi tijekom umetanja i uklanjanja litijevih iona, s minimalnim promjenama konstanti rešetke (promjena volumena
Ovaj materijal elektroda bez naprezanja uvelike produljuje radni vijek litij-titanatnih baterija.Litij titanat ima jedinstveni trodimenzionalni difuzijski kanal litij iona sa strukturom spinela, koji ima prednosti kao što su izvrsne karakteristike snage i izvrsne performanse na visokim i niskim temperaturama.U usporedbi s materijalima za negativne ugljične elektrode, litijev titanat ima veći potencijal (1,55 V viši od metalnog litija), što rezultira slojem kruto-tekuće koji obično raste na površini elektrolita, a negativna ugljična elektroda se ne formira na površini litijeva titanata .
Što je još važnije, teško je da se litijev dendriti formiraju na površini litij -titanata u rasponu napona normalne upotrebe baterije.Time se uvelike eliminira mogućnost kratkog spoja koji stvaraju litijevi dendriti unutar baterije.Dakle, sigurnost litij-inskih baterija s litij-titanatom kao negativna elektroda trenutno je najviša među svim vrstama litij-inskih baterija koje je autor vidio.
Većina insajdera u industriji čula je da životni ciklus litijeve baterije litij titanata koji zamjenjuje grafit kao materijal negativne elektrode može doseći desetke tisuća puta, daleko više od uobičajenih tradicionalnih litij-ionskih baterija, i da će umrijeti nakon samo nekoliko tisuća ciklusa. .
Zbog činjenice da većina profesionalnih stručnjaka za litij-ionske baterije nikada nije počela proizvoditi proizvode od litij-titanatnih baterija ili su ih izradili samo nekoliko puta i završili na brzinu kada su naišli na poteškoće.Stoga se nisu mogli smiriti i dobro razmisliti zašto većina savršeno napravljenih tradicionalnih litij-ionskih baterija može dovršiti životni vijek od 1000-2000 ciklusa punjenja i pražnjenja?
Baterija.jpg
Je li temeljni razlog kratkog vijeka trajanja tradicionalnih litij-ionskih baterija jedna od njihovih osnovnih komponenti – neugodno opterećenje grafitnom negativnom elektrodom?Nakon što se grafitna negativna elektroda zamijeni negativnom elektrodom od litij-titanata spinelnog tipa, u osnovi identičan kemijski sustav litij-ionske baterije može se mijenjati desetke tisuća ili čak stotine tisuća puta.
Osim toga, kada mnogi ljudi govore o niskoj gustoći energije litij-titanatnih baterija, zanemaruju jednostavnu, ali važnu činjenicu: ultra dug životni ciklus, izvanrednu sigurnost, izvrsne karakteristike snage i dobru ekonomičnost litij-titanatnih baterija.Ove karakteristike bit će važan kamen temeljac za nastajuću industriju velikih litij-ionskih pohrana energije.
U posljednjih desetak godina istraživanje tehnologije baterija litij-titanat doživjelo je procvat kako u zemlji tako iu inozemstvu.Njegov industrijski lanac može se podijeliti na pripremu materijala od litij-titanata, proizvodnju baterija od litij-titanata, integraciju sustava baterija od litij-titanata i njihove primjene na tržištima električnih vozila i skladištenja energije.
1. Materijal litij titanat
Na međunarodnoj razini postoje vodeće tvrtke u istraživanju i industrijalizaciji materijala litij titanata, kao što su Oti Nanotechnology iz Sjedinjenih Država, Ishihara Industries iz Japana i Johnson&Johnson iz Ujedinjenog Kraljevstva.Među njima, materijal litij titanat koji proizvodi američki titan ima izvrsne performanse u smislu brzine, sigurnosti, dugog vijeka trajanja te visokih i niskih temperatura.Međutim, zbog predugih i preciznih proizvodnih metoda, troškovi proizvodnje su relativno visoki, što otežava komercijalizaciju i promociju.
Vrijeme objave: 14. ožujka 2024