З моманту індустрыялізацыі літый-іённых батарэй у 1991 годзе графіт быў дамінуючым матэрыялам адмоўнага электрода для батарэй.Тытанат літыя, як новы тып матэрыялу адмоўнага электрода для літый-іённых акумулятараў, прыцягнуў увагу ў канцы 1990-х з-за яго выдатных характарыстык.Напрыклад, матэрыялы тытаната літыя могуць падтрымліваць высокую ступень стабільнасці сваёй крышталічнай структуры падчас увядзення і выдалення іёнаў літыя з мінімальнымі зменамі канстант рашоткі (змена аб'ёму
Гэты электродны матэрыял "нулявой дэфармацыі" значна падаўжае тэрмін службы батарэй з тытанатам літыя.Тытанат літыя мае унікальны трохмерны дыфузійны канал іёнаў літыя са структурай шпінелі, які мае такія перавагі, як выдатныя характарыстыкі магутнасці і выдатныя характарыстыкі пры высокіх і нізкіх тэмпературах.У параўнанні з матэрыяламі вугляроднага адмоўнага электрода, тытанат літыя мае больш высокі патэнцыял (на 1,55 В вышэй, чым у металічнага літыя), што прыводзіць да таго, што пласт цвёрдай вадкасці звычайна расце на паверхні электраліта, а адмоўны электрод з вугляродам не ўтвараецца на паверхні тытаната літыя .
Што яшчэ больш важна, дендрытам літыя цяжка ўтварыцца на паверхні тытаната літыя ў дыяпазоне напружання пры звычайным выкарыстанні батарэі.Гэта ў значнай ступені выключае магчымасць кароткага замыкання, утворанага дендрытаў літыя ўнутры батарэі.Такім чынам, бяспека літый-іённых батарэй з тытанатам літыя ў якасці адмоўнага электрода ў цяперашні час самая высокая сярод усіх тыпаў літый-іённых батарэй, якія бачыў аўтар.
Большасць інсайдэраў галіны чулі, што тэрмін службы тытаната літыя, які замяняе графіт у якасці матэрыялу адмоўнага электрода, можа дасягаць дзесяткаў тысяч разоў, што значна вышэй, чым у звычайных традыцыйных літый-іённых батарэй, і ён разрадзіцца толькі праз некалькі тысяч цыклаў. .
З-за таго, што большасць прафесійных прафесіяналаў, якія займаюцца літый-іённымі акумулятарамі, ніколі не пачыналі вырабляць літый-тытанатныя акумулятары, або рабілі іх толькі некалькі разоў і паспешліва скончылі, калі сутыкнуліся з цяжкасцямі.Такім чынам, яны не маглі супакоіцца і добра падумаць, чаму большасць ідэальна зробленых традыцыйных літый-іённых акумулятараў могуць праслужыць толькі 1000-2000 цыклаў зарадкі і разрадкі?
Батарэя.jpg
Ці з'яўляецца асноўная прычына кароткага тэрміну службы традыцыйных літый-іённых акумулятараў адным з асноўных кампанентаў - няёмкім цяжарам графітавага адмоўнага электрода?Пасля замены графітавага адмоўнага электрода на адмоўны электрод з тытаната літыя тыпу шпінелі хімічная сістэма літый-іённага акумулятара ў асноўным ідэнтычная можа быць пераключана дзясяткі тысяч ці нават сотні тысяч разоў.
Акрамя таго, калі многія людзі кажуць пра нізкую шчыльнасць энергіі літый-тытанатных акумулятараў, яны выпускаюць з-пад увагі просты, але важны факт: звышдоўгі тэрмін службы, незвычайную бяспеку, выдатныя энергетычныя характарыстыкі і добрую эканомію літый-тытанатных акумулятараў.Гэтыя характарыстыкі стануць важным краевугольным каменем для буйнамаштабнай індустрыі літый-іённых назапашвальнікаў энергіі.
У апошняе дзесяцігоддзе або каля таго даследаванні тэхналогіі акумулятараў з тытаната літыя бурна развіваліся як у краіне, так і за мяжой.Яе прамысловую ланцужок можна падзяліць на падрыхтоўку матэрыялаў з тытаната літыя, вытворчасць акумулятараў з тытаната літыя, інтэграцыю сістэм батарэй з тытаната літыя і іх прымяненне на рынках электрамабіляў і назапашвальнікаў энергіі.
1. Тытанат літыя матэрыял
На міжнародным узроўні ёсць вядучыя кампаніі ў галіне даследаванняў і індустрыялізацыі матэрыялаў тытаната літыя, такія як Oti Nanotechnology са Злучаных Штатаў, Ishihara Industries з Японіі і Johnson&Johnson з Вялікабрытаніі.Сярод іх тытанат літыя, выраблены амерыканскім тытанам, мае выдатныя характарыстыкі з пункту гледжання хуткасці, бяспекі, працяглага тэрміну службы і высокіх і нізкіх тэмператур.Аднак з-за занадта працяглых і дакладных метадаў вытворчасці кошт вытворчасці адносна высокі, што ўскладняе камерцыялізацыю і прасоўванне.
Час публікацыі: 14 сакавіка 2024 г