Bateria tytanianu litu (LTO) to rodzaj tytanianu litu używanego jako materiał elektrody ujemnej akumulatora litowo-jonowego, który można łączyć z materiałami elektrody dodatniej, takimi jak manganian litu, materiał trójskładnikowy lub fosforan litowo-żelazowy, tworząc litową 2,4 V lub 1,9 V Dodatkowy akumulator jonowy. Ponadto może być również używany jako elektroda dodatnia do tworzenia wtórnej baterii litowej 1,5 V z ujemną elektrodą metalowo-litową lub ze stopu litu. Tytanian litu ma cechy wysokiego bezpieczeństwa, wysokiej stabilności, długiej żywotności i ochrony środowiska.
Tytanian litu (LTO) jest używany jako materiał elektrody ujemnej w bateriach. Ze względu na swoją własną charakterystykę interakcja między LTO a elektrolitem jest łatwa do wystąpienia, a gaz wytrąca się w procesie reakcji cyklu ładowanie-rozładowanie. Dlatego zwykła bateria tytanianu litu jest łatwa do nadmuchania, co prowadzi do wybrzuszenia rdzenia baterii i znacznie zmniejsza wydajność elektryczną, co znacznie zmniejsza teoretyczną żywotność baterii tytanianu litu. Dane testowe pokazują, że zwykła bateria tytanianu litu napełnia się po około 1 500-2 000 cyklach, co prowadzi do awarii podczas normalnego użytkowania, co jest również ważnym powodem ograniczającym stosowanie baterii tytanianu litu na dużą skalę.
Poprawa wydajności baterii z tytanianem litu (LTO) jest kompleksowym przykładem poprawy wydajności pojedynczego materiału i organicznej integracji kluczowych materiałów. Zgodnie z wymogami szybkiego ładowania i długiej żywotności, oprócz materiałów elektrod ujemnych, ukierunkowano również inne kluczowe surowce (w tym materiały elektrod dodatnich, separatory i elektrolity) akumulatorów litowo-jonowych, a jednocześnie połączone ze specjalnym procesem inżynieryjnym. doświadczenie," non-flatting" Ostatecznie uformowano akumulator litowo-tytanianowy LpTO, który po raz pierwszy zastosowano partiami w autobusach elektrycznych.
Z danych testowych wynika, że cykl życia pojedynczej baterii tytanianu litu LpTO przekracza 25 000 razy, a pozostała pojemność przekracza 80% w warunkach ładowania w 6C, rozładowywania w 6C i 100% DOD, a zjawisko inflacji rdzenia baterii jest nieoczywiste, co nie wpływa na jego żywotność. Rzeczywiste zastosowanie czystego autobusu elektrycznego do szybkiego ładowania Chongqing pokazuje również, że po zgrupowaniu akumulatorów wydajność elektryczna jest całkiem doskonała, co może zapewnić codzienną komercyjną eksploatację czystego autobusu elektrycznego.
Zalety
Zastąpienie pojazdów napędzanych paliwem pojazdami elektrycznymi to najlepszy wybór, jeśli chodzi o rozwiązanie problemu zanieczyszczenia środowiska miejskiego, wśród których szerokie zainteresowanie badaczy wzbudziły akumulatory litowo-jonowe. Aby spełnić wymagania pojazdów elektrycznych w zakresie pokładowych akumulatorów jonowych, opracowanie materiałów anodowych o wysokim bezpieczeństwie, dobrych parametrach szybkości i długiej żywotności jest gorącym i trudnym punktem. Komercyjna katoda akumulatora litowo-jonowego wykorzystuje głównie materiał węglowy, ale akumulator litowy z węglem jako katodą nadal ma pewne wady w zastosowaniu:
1. Dendryty litowe łatwo wytrącają się podczas przeładowania, co powoduje zwarcie baterii i wpływa na bezpieczeństwo baterii litowych;
2. Łatwo jest uformować folię SEI, co prowadzi do niskiej wydajności pierwszego ładowania i rozładowania oraz dużej nieodwracalnej wydajności;
3. Napięcie platformy materiału węglowego jest niskie (zbliżone do litu) i łatwo jest spowodować rozkład elektrolitu, co stwarza potencjalne zagrożenie bezpieczeństwa.
4. W procesie interkalacji i deinterkalacji jonów litu objętość zmienia się znacznie, a stabilność cyklu jest słaba.
W porównaniu z materiałami węglowymi spinel Li4Ti5O12 ma oczywiste zalety:
1. Jest to materiał o zerowym odkształceniu z dobrą wydajnością cyklu;
2. Napięcie rozładowania jest stabilne, a elektrolit nie ulega rozkładowi, co poprawia parametry bezpieczeństwa akumulatorów litowych;
3. W porównaniu z materiałami katod węglowych, tytanian litu ma wysoki współczynnik dyfuzji jonów litu (2 * 10-8 cm2 / s) i może być ładowany i rozładowywany z dużą szybkością.
4. Potencjał tytanianu litu jest wyższy niż czystego litu metalicznego, dlatego trudno jest wyprodukować dendryty litu, które stanowią podstawę do zapewnienia bezpieczeństwa akumulatorów litowych.
Niedogodności
1. W porównaniu z innymi typami akumulatorów litowo-jonowych, gęstość energii będzie niższa.
2. Problem wzdęć zawsze utrudniał stosowanie baterii litowo-tytanianowej.
3. W porównaniu z innymi typami akumulatorów litowo-jonowych, cena jest wyższa.
4. Nadal istnieją różnice w konsystencji akumulatorów, które będą się stopniowo zwiększać wraz ze wzrostem czasu ładowania i rozładowywania.
