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チタン酸リチウム電池の長所と短所は何ですか。

Aug 09, 2019   ページビュー:356

チタン酸リチウム電池のデメリット

利点

都市の環境汚染を解決するには、燃料車を電気自動車に置き換えることが最善の選択です。その中でも、リチウムイオン電池は研究者の注目を集めています。車載イオンパワーバッテリーの電気自動車の要件を満たすために、高い安全性と高いレート性能が開発されました。そして、長寿命のアノード材料はホットスポットであり、難しい点です。

市販のリチウムイオン電池のアノードは主に炭素材料を使用していますが、負極として炭素を使用するリチウム電池には、アプリケーションでいくつかの欠点があります。

1.リチウムデンドライトは過充電中に容易に沈殿し、バッテリーの短絡を引き起こし、リチウムバッテリーの安全性能に影響を与えます。

2. SEIフィルムの形成が容易であるため、初期充電および放電効率が低下し、容量が不可逆になります。

3.すなわち、炭素材料はプラットフォーム電圧が低く(金属リチウムに近い)、電解質の分解を引き起こしやすく、それによって安全上の問題を引き起こします。

4.リチウムイオンの挿入・抽出の過程で体積変化が大きく、サイクル安定性が悪い。

炭素材料と比較して、スピネルタイプのLi4Ti5O12には明らかな利点があります。

1.良好なサイクル性能を備えたゼロひずみ材料です。

2.放電電圧が安定しており、電解液が分解しないため、リチウム電池の安全性能が向上します。

3.チタン酸リチウムは、カーボン負極材に比べてリチウムイオン拡散係数が高く(2 * 10-8 cm2 / s)、高速での充放電が可能です。

4.チタン酸リチウムのポテンシャルは、リチウム結晶の分岐を容易に生成できない純金属リチウムのポテンシャルよりも高く、リチウム電池の安全性を確保するための基礎となります。

不利益

1.他の種類のリチウムイオン電池のエネルギー密度は低くなります。

2.鼓腸の問題は、チタン酸リチウム電池の適用を妨げてきました。

3.他のタイプのリチウムイオン電池の比較的高い価格。

4.バッテリーの一貫性にはまだ違いがあります。充電回数と放電回数が増えると、バッテリーの一貫性の差は徐々に大きくなります。

チタン酸リチウム電池は、リチウムイオン電池の負極材料であるチタン酸リチウムとして使用されるリチウムイオン二次電池であり、マンガン酸リチウム、三元材料、リン酸鉄リチウムなどの正極材料から構成して形成することができる。 2.4Vまたは1.9V。また、正極としても使用でき、チタン酸リチウムの安全性、安定性、寿命が長く、環境保護に優れているため、1.5Vリチウム二次電池はリチウム金属またはリチウム合金負極で構成されています。 。

チタン酸リチウム材料は、2〜3年後に新世代のリチウムイオン電池のアノード材料になり、新エネルギー車や二輪車に広く使用され、高い安全性、高い安定性、長いサイクルの応用分野が求められると予想されます。チタン酸リチウム電池の動作電圧は2.4V、最大電圧は3.0V、充電電流は2Cを超えています(つまり、電池容量値の2倍の電流)。

チタン酸リチウム(LTO)材料は、電池の負極材料として使用されます。独自の特性により、材料と電解質は相互作用し、充電と放電のサイクル反応中にガスの発生を引き起こす可能性があります。そのため、通常のチタン酸リチウム電池は鼓腸しやすく、電池パックになり、電気的性能も大幅に低下し、チタン酸リチウム電池の理論サイクル寿命が大幅に低下します。テストデータによると、通常のチタン酸リチウム電池は1500〜2000サイクル後に爆発し、通常の使用につながる可能性があります。これは、チタン酸リチウム電池の大規模な使用を制限する重要な理由です。

チタン酸リチウム(LTO)バッテリーの性能向上は、個々の材料の性能向上と主要材料の有機的統合の組み合わせです。急速充電と長寿命の要求に応えて、アノード材料に加えて、リチウムイオン電池の他の主要な原材料(カソード材料、セパレーター、電解質を含む)が、特別なエンジニアリングプロセスの経験と組み合わされてようやく形成されました。非鼓腸チタン酸リチウムLpTO電池製品であり、最初に電気バスでのバッチアプリケーションを実現しました。

テストデータは、6C充電、6C放電、100%DODの条件下で、チタン酸リチウムLpTOシングルセルのサイクル寿命が25,000倍を超え、残りの容量が80%を超えることを示しています。同時に、バッテリーによって生成される鼓腸は明らかではなく、影響を与えません。その寿命;また、重慶急速充電純電気バスの実用化は、バッテリーをグループ化した後、電気性能の性能も非常に良好であり、純電気バスの日常の商用運転を保証できることを示しています。

利点

都市の環境汚染を解決するには、燃料車を電気自動車に置き換えることが最善の選択です。その中でも、リチウムイオン電池は研究者の注目を集めています。車載イオンパワーバッテリーの電気自動車の要件を満たすために、高い安全性と高いレート性能が開発されました。そして、長寿命のアノード材料はホットスポットであり、難しい点です。

市販のリチウムイオン電池のアノードは主に炭素材料を使用していますが、負極として炭素を使用するリチウム電池には、アプリケーションでいくつかの欠点があります。

1.リチウムデンドライトは過充電中に容易に沈殿し、バッテリーの短絡を引き起こし、リチウムバッテリーの安全性能に影響を与えます。

2. SEIフィルムの形成が容易であるため、初期充電および放電効率が低下し、容量が不可逆になります。

3.すなわち、炭素材料はプラットフォーム電圧が低く(金属リチウムに近い)、電解質の分解を引き起こしやすく、それによって安全上の問題を引き起こします。

4.リチウムイオンの挿入・抽出の過程で体積変化が大きく、サイクル安定性が悪い。

炭素材料と比較して、スピネルタイプのLi4Ti5O12には明らかな利点があります。

1.良好なサイクル性能を備えたゼロひずみ材料です。

2.放電電圧が安定しており、電解液が分解しないため、リチウム電池の安全性能が向上します。

3.チタン酸リチウムは、カーボン負極材に比べてリチウムイオン拡散係数が高く(2 * 10-8 cm2 / s)、高速での充放電が可能です。

4.チタン酸リチウムのポテンシャルは純金属リチウムよりも高く、リチウム電池の安全性を確保するための基礎となるリチウムデンドライトの製造は容易ではありません。

不利益

1.他の種類のリチウムイオン電池のエネルギー密度は低くなります。

2.鼓腸の問題は、チタン酸リチウム電池の適用を妨げてきました。

3.他のタイプのリチウムイオン電池の比較的高い価格。

4.バッテリーの一貫性にはまだ違いがあります。充電回数と放電回数が増えると、バッテリーの一貫性の差は徐々に大きくなります。

業界の動的編集

日本企業が製造した「Scib」リチウム電池の負極はチタン酸リチウム材料で、「EV--neo」電動二輪車にバッチで塗布されています。

2011年4月以降、重慶公共交通グループは、重慶で689本と687本の道路のバッチで急速充電された純粋な電気バスの運行を開始しました。これまでのところ、最初の車両は2年間稼働しています。これらの車両の中核はマイクロパワーチタン酸リチウムLpTOバッテリーであり、「10分間急速充電技術」はバスの実際の商用運転の厳しいテストに合格し、全体的なパフォーマンスは優れています。

国内のZhuhaiYinlong New Energy Co.、Ltd。は、2009年末にチタン酸リチウム電池のアプリケーションとエネルギー貯蔵を大量生産し、2010年11月に米国ナスダック上場企業をリードする世界のチタン酸リチウム技術の51%を取得し、510億元を保有しています。 51%ALTAIR。電池事業に参入し始めた中国企業は、米国企業を買収することで技術力を高めてきた。このアプローチは、今日の中国企業が中国の電池業界の国境を越えた買収の最初のケースを上演したという激しい勢いの最も直接的な表現です。

中国には、天津大学、天津電力研究所、北京科学技術大学、厦門大学、武漢大学、中国科学院成都研究所、深セン研究など、Li4Ti5012アノード材料の研究を推進している多くの研究ユニットがあります。天津大学研究所などがこの分野の研究を行っています。

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