隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)和鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加之能源和環(huán)境問題日益嚴峻，各大科研院所、高等院校、企業(yè)紛紛加大對鈦酸鋰技術的研發(fā)力度，今天我們一起走近鈦酸鋰。

鈦酸鋰的結構

尖晶石結構對鋰電離子有一定的容納空間，鈦酸鋰是面心立方尖晶石結構，簡單來說，一個鈦酸鋰能容納3個鋰離子。

鈦酸鋰的性質(zhì)

充放電時鋰離子在鈦酸鋰負極上的嵌入與脫嵌完全不影響其穩(wěn)定結構，鈦酸鋰的晶型結構幾乎無變化，這種現(xiàn)象被稱為“零應變”。因此，鈦酸鋰材料也被稱為“零應變材料”。這種性質(zhì)對電極材料來說，具有重要的作用，能夠避免充放電過程中由于材料的伸縮變化而導致結構發(fā)生變化，從而提高電極的循環(huán)性能，減少比容量的大幅衰減，延長電池的使用壽命。

鈦酸鋰作為負極材料的優(yōu)勢

1、理想負極材料應具備的性質(zhì)

☆ 高充放電效率和循環(huán)壽命

☆ 高結構、化學、熱能等穩(wěn)定性

☆ 高比容量，安全性好

☆ 資源豐富，價格低廉

☆ 不會對環(huán)境造成污染

2、鈦酸鋰與其他負極材料相比

與碳負極材料相比，鈦酸鋰的電位高，通常在電解液與碳負極表面上生長的固液層，在鈦酸鋰表面基本上不形成。

3、被業(yè)界看好

鈦酸鋰，被業(yè)界認為是比碳更安全、壽命更長的負極材料，具有快速充電、循環(huán)次數(shù)多、高安全性等特點，前景很被看好。

鈦酸鋰電池四大優(yōu)勢

1、被稱為“零應變材料”，它與電解液之間的反應活性較低，幾乎不生成SEI膜，改善了電池的穩(wěn)定性和安全性。

2、可在-50℃ 至+60℃的超寬溫范圍實現(xiàn)完全充電和放電。低溫下鋰的嵌入及脫出能力會下降，鈦酸鋰作為負極在-30℃下，充電不會導致短路或出現(xiàn)使負極惡化的鋰枝晶。

3、 由于鈦酸鋰的高穩(wěn)定特性，在鋰離子的脫嵌過程中，主體結構沒有或很少發(fā)生變化，使電池具有良好的循環(huán)性，使用壽命更長。

4、鈦酸鋰電池具有較強的電池快速充、放性能，鈦酸鋰電池在滿功率雙向情況下成功進行充放電僅需幾分鐘，實現(xiàn)快速充放電。

鈦酸鋰電池的應用

鈦酸鋰作為鋰離子電池負極材料，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成鈦酸鋰電池。由于高安全性、高穩(wěn)定性、高效率性、長壽命、耐寬溫以及綠色無污染的特點，鈦酸鋰電池將會成為新一代鋰離子電池的負極材料而被廣泛應用于新能源汽車、電動摩托車、國家電網(wǎng)、儲能等要求高安全、高穩(wěn)定性和長周期的應用領域中。

5月10日，德令哈現(xiàn)代有軌電車在中車青島四方機車車輛股份有限公司產(chǎn)品測試線上進行出廠前檢測。

德令哈現(xiàn)代有軌電車項目首列車9日在山東青島下線。這一有軌電車采用超級電容和鈦酸鋰電池混合儲能技術，預計今年年內(nèi)投入運營，將成為首列開進青藏高原的現(xiàn)代有軌電車，也將是世界上運營海拔最高的有軌電車。

新華社記者 李紫恒攝

作者：李紫恒