鉅大LARGE | 點擊量：828次 | 2022年05月17日
鈦酸鋰電池未來發(fā)展技術和前景分析
鈦酸鋰離子電池技術在儲能領域非常領先，具有充電快、壽命長、耐低溫等優(yōu)點，特別適用于固定里程或固定線路的公交、碼頭拖車等車型。鈦酸鋰離子電池仍不算是電池技術的主流，目前國內(nèi)汽車廠商應用比較多的還是三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池。
什么是鈦酸鋰離子電池？
鈦酸鋰離子電池是一種用作鋰離子電池負極材料-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、長壽命和綠色環(huán)保的特點。
鈦酸鋰離子電池的組成
負極：鈦酸鋰材料
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
隔膜：以碳作負極的鋰離子電池隔膜
電解液：以碳作負極的鋰離子電池電解液
電池殼：以碳作負極的鋰離子電池殼
鈦酸鋰離子電池技術未來發(fā)展前景怎么樣？
鈦酸鋰離子電池雖然倍率性能較差，能量密度不夠高，但其具有快充的優(yōu)勢。隨著其價格日趨合理，充電設施配套日益完善，未來鈦酸鋰離子電池有望在動力鋰電池領域占據(jù)重要的一席之地。
據(jù)了解，從實際使用價值來看，鈦酸鋰離子電池有望憑借超長的循環(huán)壽命，給客戶帶來更低的使用成本優(yōu)勢。隨著價格日趨合理，鈦酸鋰即將上演逆襲。鈦酸鋰離子電池未來市場空間將十分有限。汽車產(chǎn)業(yè)基本沒有空間，未來汽車產(chǎn)業(yè)的空間將比現(xiàn)在還小。儲能領域可以嘗試，但也絕對不會成為主流，再加上價格高昂，與未來儲能有望用動力鋰電池二次利用的高性價比相比，鈦酸鋰在儲能領域前景也堪憂。
鈦酸鋰離子電池技術的優(yōu)缺點
鈦酸鋰離子電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄露、無記憶效應、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點，所以在通信電源領域具有非常廣泛的應用前景。
鈦酸鋰離子電池作為負極材料時電位平臺高達1.55V，比傳統(tǒng)石墨負極材料高出1V還多，雖然損失了一些能量密度，但也意味著電池更加安全。
由于鈦酸鋰離子電池在高溫、低溫環(huán)境中均可以達到安全使用，也體現(xiàn)出其耐寬溫（尤其耐低溫）的重要優(yōu)勢。目前，銀隆鈦酸鋰離子電池的安全工作溫度區(qū)域在-50度到65度之間。
循環(huán)壽命長。與傳統(tǒng)鋰離子電池普遍采用的石墨材料相比，鈦酸鋰離子電池材料在充放電嵌脫鋰過程中，骨架結構幾乎不發(fā)生收縮或膨脹，被稱為零應變材料，防止了一般電極材料脫/嵌鋰離子時晶胞體積應變而造成的電極結構損壞的問題。
鈦酸鋰離子電池的最后一個優(yōu)勢是快速充放電能力強，充電倍率高。目前銀隆鈦酸鋰離子電池的充電倍率有10C、甚至20C，而普通石墨負極材料的電池充電倍率僅有2C-4C。
鈦酸鋰離子電池在循環(huán)使用中會發(fā)生持續(xù)產(chǎn)氣，導致電池包鼓脹，高溫時尤其嚴重，影響正負極的接觸，新增電池阻抗，影響電池性能的發(fā)揮。這也是限制負極材料鈦酸鋰廣泛應用到電池中的重要障礙之一。
鈦酸鋰離子電池材料顆粒納米化的過程往往比較困難，要較高的成本，目前難以實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
鈦酸鋰離子電池相對其他類型的鋰離子動力鋰電池能量密度會低一些。
鈦酸鋰離子電池技術在國內(nèi)外的發(fā)展狀況
近10多年來，國內(nèi)外對鈦酸鋰離子電池技術的研究可謂是風起云涌。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)的集成及其在電動汽車及儲能市場的應用。
國際上對鈦酸鋰材料研究及產(chǎn)業(yè)化方面比較領先的有美國奧鈦納米科技公司、日本石原產(chǎn)業(yè)株式會社、英國莊信萬豐公司等。其中美國奧鈦生產(chǎn)的鈦酸鋰材料無論在倍率、安全性、長壽命及高低溫等方面性能優(yōu)異。但是由于生產(chǎn)方法過于冗長精細導致生產(chǎn)成本偏高，使其在商業(yè)化推廣上難度較大。
