钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂,可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外,它还可以用作正极,与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。由于钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特点。
![钛酸锂电池](http://memberpic.114my.cn/dgsmdz/uploadfile/image/20220520/20220520143058_152016361.jpg)
采用电动车辆取代燃油车辆是解决城市环境污染的最佳选择,其中锂离子动力电池引起了研究者的广泛关注.为了满足电动车辆对车载型离子动力电池的要求,研制安全性高、倍率性能好且长寿命的负极材料是其热点和难点。
商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料,但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端:
1、过充电时易析出锂枝晶,造成电池短路,影响锂电池的安全性能;
2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低,不可逆容量较大;
3、即碳材料的平台电压较低(接近于金属锂),并且容易引起电解液的分解,从而带来安全隐患。
4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大,循环稳定性差。
与碳材料相比,尖晶石型的Li4Ti5O12具有明显的优势:
1、它为零应变材料,循环性能好;
2、放电电压平稳,而且电解液不致发生分解,提高锂电池安全性能;
3、与炭负极材料相比,钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2 *10-8cm2/s),可高倍率充放电等。
4、钛酸锂的电势比纯金属锂的高,不易产生锂枝晶,为保障锂电池的安全提供了基础。