隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)和鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加之能源和環(huán)境問題日益嚴峻，各大科研院所、高等院校、企業(yè)紛紛加大對鈦酸鋰技術(shù)的研發(fā)力度，今天我們一起走近鈦酸鋰。

鈦酸鋰的結(jié)構(gòu)

尖晶石結(jié)構(gòu)對鋰電離子有一定的容納空間，鈦酸鋰是面心立方尖晶石結(jié)構(gòu)，簡單來說，一個鈦酸鋰能容納3個鋰離子。

鈦酸鋰的性質(zhì)

充放電時鋰離子在鈦酸鋰負極上的嵌入與脫嵌完全不影響其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，鈦酸鋰的晶型結(jié)構(gòu)幾乎無變化，這種現(xiàn)象被稱為“零應(yīng)變”。因此，鈦酸鋰材料也被稱為“零應(yīng)變材料”。這種性質(zhì)對電極材料來說，具有重要的作用，能夠避免充放電過程中由于材料的伸縮變化而導致結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而提高電極的循環(huán)性能，減少比容量的大幅衰減，延長電池的使用壽命。

鈦酸鋰作為負極材料的優(yōu)勢

1、理想負極材料應(yīng)具備的性質(zhì)

高充放電效率和循環(huán)壽命

高結(jié)構(gòu)、化學、熱能等穩(wěn)定性

高比容量，安全性好

資源豐富，價格低廉

不會對環(huán)境造成污染

2、鈦酸鋰與其他負極材料相比

與碳負極材料相比，鈦酸鋰的電位高，通常在電解液與碳負極表面上生長的固液層，在鈦酸鋰表面基本上不形成。

3、被業(yè)界看好

鈦酸鋰，被業(yè)界認為是比碳更安全、壽命更長的負極材料，具有快速充電、循環(huán)次數(shù)多、高安全性等特點，前景很被看好。

鈦酸鋰電池四大優(yōu)勢

1、被稱為“零應(yīng)變材料”，它與電解液之間的反應(yīng)活性較低，幾乎不生成SEI膜，改善了電池的穩(wěn)定性和安全性。

2、可在-50℃至+60℃的超寬溫范圍實現(xiàn)完全充電和放電。低溫下鋰的嵌入及脫出能力會下降，鈦酸鋰作為負極在-30℃下，充電不會導致短路或出現(xiàn)使負極惡化的鋰枝晶。

3、由于鈦酸鋰的高穩(wěn)定特性，在鋰離子的脫嵌過程中，主體結(jié)構(gòu)沒有或很少發(fā)生變化，使電池具有良好的循環(huán)性，使用壽命更長。

4、鈦酸鋰電池具有較強的電池快速充、放性能，鈦酸鋰電池在滿功率雙向情況下成功進行充放電僅需幾分鐘，實現(xiàn)快速充放電。

鈦酸鋰電池的應(yīng)用

鈦酸鋰作為鋰離子電池負極材料，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成鈦酸鋰電池。由于高安全性、高穩(wěn)定性、高效率性、長壽命、耐寬溫以及綠色無污染的特點，鈦酸鋰電池將會成為新一代鋰離子電池的負極材料而被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電動摩托車、國家電網(wǎng)、儲能等要求高安全、高穩(wěn)定性和長周期的應(yīng)用領(lǐng)域中。