?鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負(fù)極材料-鈦酸鋰,可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外,它還可以用作正極,與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。由于鈦酸鋰的高安全性、高穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
?

采用電動(dòng)車(chē)輛取代燃油車(chē)輛是解決城市環(huán)境污染的最佳選擇,其中鋰離子動(dòng)力電池引起了研究者的廣泛關(guān)注.為了滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)輛對(duì)車(chē)載型離子動(dòng)力電池的要求,研制安全性高、倍率性能好且長(zhǎng)壽命的負(fù)極材料是其熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極主要采用碳材料,但以碳做負(fù)極的鋰電池在應(yīng)用上仍存在一些弊端:
1、過(guò)充電時(shí)易析出鋰枝晶,造成電池短路,影響鋰電池的安全性能;
2、易形成SEI膜而導(dǎo)致首次充放電效率較低,不可逆容量較大;
3、即碳材料的平臺(tái)電壓較低(接近于金屬鋰),并且容易引起電解液的分解,從而帶來(lái)安全隱患。
4、在鋰離子嵌入、脫出過(guò)程中體積變化較大,循環(huán)穩(wěn)定性差。
與碳材料相比,尖晶石型的Li4Ti5O12具有明顯的優(yōu)勢(shì):
1、它為零應(yīng)變材料,循環(huán)性能好;
2、放電電壓平穩(wěn),而且電解液不致發(fā)生分解,提高鋰電池安全性能;
3、與炭負(fù)極材料相比,鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2 *10-8cm2/s),可高倍率充放電等。
4、鈦酸鋰的電勢(shì)比純金屬鋰的高,不易產(chǎn)生鋰枝晶,為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。