钛酸锂离子电池缺点和优点介绍

优点

1.安全性好，电动汽车电池最重要的一点就是要高安全性，钛酸锂由于其平衡电位高，不会在负极形成锂枝晶，而具有很好的安全性。

2.循环性能好，由于其是零应变材料，而不会在充放电过程中发生结构的变化，具有非常优越的循环性能。

3.可以快速充放电，锂离子在钛酸锂晶体中的扩散系数是2×10-8cm-2/s,比石墨负极多一个数量级，可以快速充放电，快速充电能力是考察电动汽车电池的一个重要指标。

4.工作温度范围宽-30℃-60℃，低温下锂的嵌入及脱出能力都会下降，尤其是嵌入能力，钛酸锂负极在-30℃下充电也不会出现导致短路或使负极恶化的锂枝晶出现，这是石墨负极无法做到的，在广泛的环境下能够快速充电和放电，适用于车载用途。

5.自放电小，在一个帖子提到我们的实验数据，正极采用我们常规型锰酸锂，负极用钛酸锂，60度存储28天容量剩余率88%，容量恢复率95%以上。

钛酸锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高、密封性能好、无泄露、无记忆效应、自放电率低、充放电迅速、循环寿命超长、工作环境温度范围宽、安全稳定绿色环保等特点，所以在通信电源领域具有非常广泛的应用前景。

钛酸锂作为负极材料时电位平台高达1.55V，比传统石墨负极材料高出1V还多，虽然损失了一些能量密度，但也意味着电池更加安全。技术专家卢蓝光曾表示，电池快速充电时对负极电压需求比较低，但假如过低，锂离子电池就容易析出非常活泼的金属锂，这种锂离子不仅导电，还能跟电解液起反应，然后释放热量，出现可燃气体，引发火灾。而钛酸锂因为高出来的1V电压防止了负极电压为0的情况，也就间接防止了锂离子的析出，从而保证了电池的安全性。

由于钛酸锂离子电池在高温、低温环境中均可以达到安全使用，也体现出其耐宽温（尤其耐低温）的重要优势。目前，银隆钛酸锂离子电池的安全工作温度区域在-50度到65度之间，而普通石墨类负极电池在温度低于-20度时能量就开始衰减，-30度时充电容量仅为充电总容量的14%，在严寒天气下根本无法正常工作。此外，由于钛酸锂离子电池即便过度充电，也仅有1%的体积变化，被称为零应变材料，这使其有着极长的寿命。银隆董事长魏银仓曾表示，银隆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。从全寿命周期看，钛酸锂离子电池成本更低。

钛酸锂的最后一个优势是快速充放电能力强，充电倍率高。目前银隆钛酸锂离子电池的充电倍率有10C、甚至20C，而普通石墨负极材料的电池充电倍率仅有2C-4C。基于钛酸锂离子电池的这些技术特点，业内人士认为其契合了新能源公交车、大型储能装备的需求。

采用电动汽车辆取代燃油车辆是解决城市环境污染的最佳选择，其中锂离子动力锂电池引起了研究者的广泛关注。为了满足电动汽车辆对车载型离子动力锂电池的要求，研制安全性高、倍率性能好且长寿命的负极材料是其热点和难点。

商业化的锂离子电池负极重要采用碳材料，但以碳做负极的锂离子电池在应用上仍存在一些弊端：

1、过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂离子电池的安全性能;

2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低，不可逆容量较大;

3、即碳材料的平台电压较低（接近于金属锂），并且容易引起电解液的分解，从而带来安全隐患。

4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大，循环稳定性差。