详解钛酸锂离子电池技术发展现状

钛酸锂离子电池具有尖晶石结构所特有的三维锂离子扩散通道，具有功率特性优异和高低温性能佳等优点。与碳负极材料相比，钛酸锂的电位高，这就导致通常在电解液与碳负极表面上生长的固液层(SEI)在钛酸锂表面基本上不形成。更重要的是在正常电池使用的电压范围内锂枝晶在钛酸锂表面上难以生成。这就在很大程度上消除了由锂枝晶在电池内部形成短路的可能性。

所以钛酸锂为负极的锂离子电池的安全性是目前笔者见到的各种类型的锂离子电池中最高的。近10多年来，国内外对钛酸锂离子电池技术的研究可谓是风起云涌。其产业链可分为钛酸锂材料制备、钛酸锂离子电池生产与钛酸锂离子电池系统的集成及其在电动汽车及储能市场的应用。

国际上能够批量生产钛酸锂离子电池的厂家并不多，重要以美国奥钛纳米技术公司与日本东芝集团为代表。钛酸锂离子电池的应用市场重要有电动汽车(巴士、轨道交通等)、储能市场(调频、电网质量、风场等)及工业应用。以钛酸锂为负极的新型锂离子电池，突破了石墨作为负极的固有局限性，性能显著优于传统的锂离子电池，成为最具应用前景的储能电池之一。

钛酸锂离子电池在规模应用中面对的重要问题是成本问题，项目研发之初，其价格是磷酸铁锂离子电池价格的46倍。虽然性能显著优于现有锂离子电池，但是经济性因素极大的限制了钛酸锂离子电池的市场推广。因此，钛酸锂离子电池要实现大规模储能应用，要在现有的电动汽车用钛酸锂离子电池的基础上进行技术重构，包括材料体系、电池设计、生产工艺等方面的技术重构，在保证钛酸锂离子电池长寿命本征特性的同时，大幅降低成本。