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快充钛酸锂的负极材料

发表时间:2024-03-16 13:39

(1):快速充电

钛酸锂(Li4Ti5O12)是一种具有尖晶石结构的复合氧化物,具有三维锂离子扩散通道,有利于锂离子在其中快速迁移,离子扩散系数比石墨高一个数量级,电化学反应速度快,大大缩短了充电时间,

(2):长循环

锂离子嵌入和脱嵌几乎不收缩或膨胀,不会造成钛酸锂晶型结构的变化,没有体积膨胀,被称为零应变材料,避免了电池材料因体积应变而导致电极结构损坏的问题;此外,钛酸锂负极材料嵌锂电位高,其平衡电位高于绝大部分电解质溶剂的还原电位,不与电解液反应,不形成固液界面钝化膜,防止了很多副反应的发生,充放电稳定;且有很明显的充放电平台,对循环寿命的影响较小,因此具有非常出色的循环性能,热稳定性也较强,因此钛酸锂电池在高低温性能上的表现也十分优异;但能量密度低,电子电导差。为了提升能量密度,制成球形。钛酸锂离子电池寿命可达30年,与汽车使用寿命相当,而普通石墨负极材料电池平均寿命不过3-4年。

(3):高安全

传统的碳电极在嵌锂之后一旦过充,电极的表面容易析出金属锂,其与电解液接触发生反应会产生可燃性气体,带来安全隐患。钛酸锂用作阳极材料,电位平台高达1.55V,比传统的石墨阳极材料高1V以上,可防止负极电压为零,在充电的过程中防止了金属锂的生成和析出,不易产生锂晶枝,放电电压平稳,因此提高了锂电池的安全性能。

钛酸锂恒流充电的时候SOC充电效率是非常大的,很适合大倍率充电,这里10C充电的恒流比有87.5,在15分钟以内充电也可以SOC充到95.7%,采用的是CC+CV充电;如果用CC,6分钟以内基本可以充到85—90%的水准,钛酸锂非常的适合大电流充电。


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