钜大LARGE | 点击量：962次 | 2022年02月17日
石墨烯包覆和钛酸锂产气问题
1、与传统的石墨负极相比，钛酸锂作为锂离子电池负极的优势很明显；
（1）、钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2*10-8cm2/s)，大巴与乘用车在不损伤电池的情况下可以实现10min速充；
（2）、宽温适应性，钛酸锂负极体系的材料，在低温（-40℃）以及高温（60℃）有较好的表现，对于石墨负极体系难于跨越的低温和高温区域，钛酸锂优势明显。
（3）、钛酸锂表面不形成SEI膜，首次循环不会消耗锂离子；另外该材料嵌入锂离子和脱嵌，材料体积不会发生变化，属于零应变材料；这将有助于锂离子电池循环寿命的提高；实际应用检测中，钛酸锂循环寿命可以达到惊人的30000周容量保持率80%以上；
（4）、由于钛酸锂电势比金属锂高，因此在钛酸锂为负极的表面不易生成锂晶枝；这就避免了在长周期循环过程中的锂晶枝刺穿隔膜发生的安全隐患；
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
2、钛酸锂在使用过程中产气，是钛酸锂无法得到大批量应用的主要瓶颈之一
钛酸锂产气的机理探讨：通过对钛酸锂产生气体他统计分析，主要成分为H2、CO2、CO等；其中H2；
（1）、钛酸锂本身不含有氢元素，因此产气并非钛酸锂本身分解所致；
（2）、钛酸锂本身颗粒细小，比表面积大容易吸收水分；因此表面吸附水分也是一个产气因素；
（3）、通过钛酸锂电池满电状态高温储藏收集到大主要成分为H2的气体，并且产生的量远远超过材料所含微量水分能产生的气体量;由此可以认为，钛酸锂电池产气主要来源也非吸附的水分；
（4）、JohnB.Coodenough等研究发现，电极材料在1.0~4.7V的点位区间都不会形成SEI膜；钛酸锂点位为1.5V，钛酸锂在实际应用中不会在其表面形成SEI膜，钛酸锂可以直接接触到电解液。Belharoak等认为钛酸锂的钛氧键（Ti-O）在高电位条件下催化了电解液的分解而导致产气。
（5）多学着认为钛酸锂产气与电解液在钛酸锂表面发生副反应有关，在高温条件下尤为明显。
3、石墨烯包覆-钛酸锂改性
如上述，钛酸锂产气的主要原因为高电位条件下电解液在钛酸锂表面的分解；对钛酸锂材料表面进行改性，阻止电解液在钛酸锂材料表面发生反应是抑制电池产气的可行办法。
珠海银隆通过石墨烯掺杂包覆技术，实现对产气的抑制，从而提高了产品的适用性；同此类技术的还有天津普兰纳米，于2016初宣布研制成功，并投入量产。
4、实际应用
（1）、微宏动力系统(湖州)有限公司2015年钛酸锂电池业务成交额已经过亿，2016年的钛酸锂电池市场需求量不会有特别大的变化，乐观预计今年将增加20%-50%。微宏动力的钛酸锂快充电池已经在重庆恒通、苏州金龙、北汽福田、厦门金龙、南京金龙、东风扬子江等中国各大新能源客车以及英国、德国、荷兰等海外市场应用；
（2）、天津捷威动力有限公司的钛酸锂电池目前主要应用于商业大巴车上，2016年之前主要出口美国某大巴公司，现在国内一些省市的相关项目在量产推进中。钛酸锂市场需求较前两年明显增大；
（3）、2015年珠海银隆纯电动客车销售量跃升至3189辆，实现全年销售订单近7000辆，年增长率2228%，销售总金额超过40亿元，2016年预计可增加三倍左右；
综上述：技术的发展总是充满坎坷和曲折，实业为国之基石！振兴实业为我国长远发展的根本基础，实业家更是发展实业的领头羊；不苛求所有人理解赞同，只希望在不了解不清楚情况的条件下给予宽容！
