Од индустријализације литијум-јонских батерија 1991. године, графит је био доминантан материјал негативних електрода за батерије.Литијум титанат, као нова врста материјала за негативне електроде за литијум-јонске батерије, привукао је пажњу касних 1990-их због својих одличних перформанси.На пример, материјали литијум титаната могу да одрже висок степен стабилности у својој кристалној структури током убацивања и уклањања литијум јона, уз минималне промене у константи решетке (промена запремине
Овај материјал електроде „нулте деформације“ увелико продужава животни век литијум-титанатних батерија.Литијум титанат има јединствени тродимензионални канал за дифузију литијум јона са спинелном структуром, који има предности као што су одличне карактеристике снаге и одличне перформансе на високим и ниским температурама.У поређењу са угљеничним негативним електродним материјалима, литијум титанат има већи потенцијал (1,55 В већи од металног литијума), што доводи до тога да слој чврсто-течност обично расте на површини електролита, а угљеникова негативна електрода се не формира на површини литијум титаната .
Што је још важније, тешко је да се литијум дендрити формирају на површини литијум титаната у опсегу напона нормалне употребе батерије.Ово у великој мери елиминише могућност кратких спојева формираних од литијумских дендрита унутар батерије.Дакле, безбедност литијум-јонских батерија са литијум-титанатом као негативном електродом је тренутно највећа међу свим врстама литијум-јонских батерија које је аутор видео.
Већина инсајдера из индустрије чула је да животни век литијум-титаната који замењује графит као материјал негативне електроде може достићи десетине хиљада пута, далеко више од уобичајених традиционалних литијум-јонских батерија, и да ће умрети након само неколико хиљада циклуса .
Због чињенице да већина професионалних професионалаца за литијум-јонске батерије никада није почела да прави производе за литијум-титанат батерије, или су их направили само неколико пута и завршили журно када су наишли на потешкоће.Дакле, нису могли да се смире и добро размисле зашто најсавршеније направљене традиционалне литијум-јонске батерије могу да заврше животни век од само 1000-2000 циклуса пуњења и пражњења?
Баттери.јпг
Да ли је основни разлог кратког животног века традиционалних литијум-јонских батерија због једне од њених основних компоненти – срамног оптерећења графитне негативне електроде?Једном када се графитна негативна електрода замени негативном електродом од литијум титаната типа спинел, у основи идентичан хемијски систем литијум-јонске батерије може се циклично поновити десетинама хиљада или чак стотинама хиљада пута.
Поред тога, када многи људи говоре о ниској густини енергије литијум-титанатних батерија, занемарују једноставну, али важну чињеницу: ултра дуг век трајања, изузетну сигурност, одличне карактеристике снаге и добру економичност литијум-титанатних батерија.Ове карактеристике ће бити важан камен темељац за индустрију складиштења литијум-јонске енергије великих размера.
У протеклој деценији, истраживање технологије литијум-титанатних батерија цветало је и на домаћем и на међународном плану.Његов индустријски ланац се може поделити на припрему литијум-титанатних материјала, производњу литијум-титанатних батерија, интеграцију система литијум-титанатних батерија и њихову примену на тржишту електричних возила и складиштења енергије.
1. Материјал литијум титаната
На међународном нивоу, постоје водеће компаније у истраживању и индустријализацији литијум-титанатних материјала, као што су Оти Нанотецхнологи из Сједињених Држава, Исхихара Индустриес из Јапана и Јохнсон&Јохнсон из Уједињеног Краљевства.Међу њима, материјал литијум титаната произведен од америчког титанијума има одличне перформансе у погледу брзине, сигурности, дугог века трајања и високих и ниских температура.Међутим, због претерано дугих и прецизних метода производње, трошкови производње су релативно високи, што отежава комерцијализацију и промоцију.
Време поста: 14.03.2024