Litij-titanatna (LTO) baterija je vrsta litij-titanata koja se koristi kao materijal negativne elektrode litij-ionske baterije, a koja se može kombinirati s materijalima pozitivnih elektroda poput litijevog manganata, trostrukog materijala ili litijevog željeznog fosfata kako bi se dobio litij od 2,4 V ili 1,9 V ionska sekundarna baterija. Uz to, može se koristiti i kao pozitivna elektroda za stvaranje litijske sekundarne baterije od 1,5 V s negativnom elektrodom od litija ili litijeve legure. Litij titanat ima značajke visoke sigurnosti, visoke stabilnosti, dugog vijeka trajanja i zaštite okoliša.
Litijev titanat (LTO) koristi se kao materijal negativne elektrode u baterijama. Zbog vlastitih karakteristika lako je doći do interakcije između LTO i elektrolita, a plin se taloži u procesu reakcije ciklusa punjenja i pražnjenja. Stoga se uobičajena litij-titanatna baterija lako napuhuje, što dovodi do ispupčenja jezgre baterije i uvelike smanjuje električne performanse, što uvelike smanjuje teoretski životni vijek litij-titanatne baterije. Podaci ispitivanja pokazuju da će se uobičajena baterija od litij-titanata napuhati nakon otprilike 1 500-2 000 ciklusa, što dovodi do neuspjeha normalne uporabe, što je također važan razlog koji ograničava veliku primjenu litij-titanatne baterije.
Poboljšanje performansi litij-titanatne (LTO) baterije sveobuhvatno je utjelovljenje poboljšanja performansi pojedinog materijala i organske integracije ključnih materijala. Prema zahtjevima za brzim punjenjem i dugim vijekom trajanja, osim negativnih elektroda, litij-ionske baterije su također ciljane i ostale ključne sirovine (uključujući pozitivne elektrode, separatore i elektrolite), a istovremeno u kombinaciji s posebnim inženjerskim postupkom iskustvo," neploskanje" Napokon je formiran litij-titanatni LpTO baterijski proizvod, koji je prvi put primijenjen u serijama na električnim autobusima.
Podaci ispitivanja pokazuju da životni vijek pojedinačne baterije litij-titanata LpTO premašuje 25 000 puta, a preostali kapacitet premašuje 80% u uvjetima punjenja na 6C, pražnjenja na 6C i 100% DOD, a fenomen napuhavanja jezgre baterije je nije očito, što ne utječe na njegov život. Stvarna primjena Chongqing čistog električnog sabirnika za brzo punjenje također pokazuje da su nakon grupiranja baterija električne performanse prilično izvrsne, što može osigurati svakodnevni komercijalni rad čistog električnog sabirnice.
Prednosti
Zamjena vozila na gorivo električnim vozilima najbolji je izbor za rješavanje urbanog zagađenja okoliša, među kojima su litij-ionske baterije privukle široku pozornost istraživača. Kako bi se zadovoljili zahtjevi električnih vozila za ugrađene ionske baterije, razvoj anodnih materijala s velikom sigurnošću, dobrim performansama i dugim vijekom trajanja vruća je i teška točka. Komercijalna litij-ionska baterija katoda uglavnom koristi ugljični materijal, ali litijeva baterija s ugljikom kao katodom još uvijek ima nekih nedostataka u primjeni:
1. Litij-dendriti se lako talože tijekom prekomjernog punjenja, što uzrokuje kratki spoj baterije i utječe na sigurnosne performanse litijevih baterija;
2. Lako je oblikovati SEI film, što dovodi do niske učinkovitosti prvog punjenja i pražnjenja i velikog nepovratnog kapaciteta;
3. Napon platforme ugljičnog materijala je nizak (blizu litijevog metala) i lako je izazvati razgradnju elektrolita, što donosi potencijalne sigurnosne opasnosti.
4. U procesu interkalacije i deinterkalacije litijevih iona, volumen se uvelike mijenja, a stabilnost ciklusa je loša.
U usporedbi s ugljičnim materijalima, spinel Li4Ti5O12 ima očite prednosti:
1. To je materijal bez nultog naprezanja i dobre izvedbe ciklusa;
2. Napon pražnjenja je stabilan, a elektrolit se ne raspada, što poboljšava sigurnosne performanse litijevih baterija;
3. U usporedbi s ugljičnim katodnim materijalima, litijev titanat ima visok koeficijent difuzije litij-ionskog difuzije (2 * 10-8 cm2 / s), a može se puniti i prazniti velikom brzinom.
4. Potencijal litijevog titanata veći je od potencijala čistog metala litija, pa je teško proizvesti litijeve dendrite, što predstavlja osnovu za osiguranje sigurnosti litijevih baterija.
Mane
1. U usporedbi s drugim vrstama litij-ionskih baterija, gustoća energije bit će manja.
2. Problem nadimanja uvijek je ometao primjenu litij-titanatne baterije.
3. U usporedbi s drugim vrstama litij-ionskih baterija, cijena je veća.
4. Još uvijek postoje razlike u postojanosti baterije, koje će se postupno povećavati s povećanjem vremena punjenja i pražnjenja.
