チタン酸リチウム電池技術の長所と短所は何ですか？

チタン酸リチウム電池の利点

チタン酸リチウム電池は、容量が小さく、軽量で、エネルギー密度が高く、シール性能が高く、漏れがなく、メモリー効果がなく、自己放電率が低く、急速な充電と放電、長いサイクル寿命、広い動作温度範囲、安全で安定したグリーンを備えています。など、通信電力の分野で非常に幅広いアプリケーションの見通しがあります。

チタン酸リチウムを負極材料として使用する場合、電位プラットフォームは1.55Vと高く、これは従来のグラファイト負極材料よりも1V以上高い。一部のエネルギー密度は失われますが、それはバッテリーがより安全であることを意味します。技術専門家のLuLuはかつて、バッテリーが急速に充電されるときはバッテリーを低くする必要があると言いました。ただし、低すぎると、リチウム電池は非常に活性の高い金属リチウムを容易に沈殿させます。このリチウムイオンは導電性であるだけでなく、電解質とも反応します。熱を放出し、可燃性ガスを発生させ、火災を引き起こします。チタン酸リチウムは、1Vの高電圧が0の負電圧を回避するため、リチウムイオンの沈殿を回避し、それによってバッテリーの安全性を確保します。

チタン酸リチウム電池は、高温環境と低温環境の両方で安全に使用できるため、広い耐熱性（特に低温耐性）という重要な利点もあります。現在、Yinlongチタン酸リチウム電池の安全な動作温度範囲は-50度から65度の間ですが、通常のグラファイトベースの負電池は、温度が-20度より低くなると減衰し始め、充電容量はわずかです。 -30度。総充電容量の14％は、寒い天候では適切に機能しません。また、チタン酸リチウム電池は、過充電しても体積変化が1％しかないため、無ひずみ材料と呼ばれ、非常に長寿命です。 YinlongのWeiYincang会長はかつて、Yinlongチタン酸リチウム電池の寿命は自動車の耐用年数に相当する30年に達する可能性があると述べましたが、通常の黒鉛陽極材料電池の平均寿命はわずか3〜4年です。チタン酸リチウム電池は、ライフサイクルの観点から安価です。

チタン酸リチウムの最後の利点は、その高速充電および放電能力と高い充電率です。現在、Yinlongチタン酸リチウム電池の充電率は10Cまたは20Cですが、通常のグラファイトアノード材料の電池充電倍率はわずか2C-4Cです。チタン酸リチウム電池のこれらの技術的特性に基づいて、業界はそれが新しいエネルギーバスと大規模なエネルギー貯蔵装置のニーズを満たすと信じています。

チタン酸リチウム電池のデメリット

しかし、優れた安全性能によりチタン酸リチウム電池の研究はホットスポットになりますが、Li4Ti5O12材料自体の電子伝導率（10-13S / cm）とリチウムイオン拡散係数（10-10〜10-13cm2 / S）は低くなります。大倍率の充電と放電の適用を大幅に制限します。一部の学者は、Li4Ti5O12のナノメートルの粒子サイズが有効反応領域を拡大し、拡散距離を短縮できることを示しています。これにより、材料の速度性能が大幅に向上します。しかし、材料のナノマテリアライズのプロセスは困難であり、高コストを必要とすることが多く、現在、大規模な工業生産を達成することは困難であることに注意する必要があります。

チタン酸リチウム電池はリサイクル中にガスを発生し続け、特に高温で電池パックが膨らみ、正極と負極の接触に影響を与え、電池のインピーダンスを増加させ、電池の性能に影響を与えます。これは、電池での負極材料であるチタン酸リチウムの普及を制限する主な障害の1つでもあります。