钛酸锂离子电池及材料的性能技术研究和讨论【钜大锂电】

2017年7月6日，第一届钛酸锂电池产业链专题讨论会在无锡召开。会议就当前锂电池新材料钛酸锂负极展开了技术交流与讨论。

1、钛酸锂电池在国际市场上的应用

目前在国际上，钛酸锂是非常特殊的、具有技术焦点的材料。国际上主要的钛酸锂电池生产商日本东芝公司，从2007年就将钛酸锂电池产品投放到市场。目前钛酸锂电池已广泛应用在小型电动车、HEV汽车以及ISS系统（汽车启停系统）中。

2、钛酸锂优缺点并存

与会专家普遍认为，钛酸锂电池具有长寿命、高安全性、可快速充电，循环性能好等优点；但也存在电子导电率较低，产气导致电池膨胀，成本高等缺点。

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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%

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对于钛酸锂电池的缺点，专家们提出了很多改进方案。复旦大学夏永姚教授提出用离子掺杂和碳包覆的方法提高电子电导率；用表面处理和采用SEI膜电解液添加剂的方法改进电池产气问题。除这两种方法之外，中科院物理所的胡勇胜教授还提出用表面氮化的方法。胡教授通过实验证明，氮掺杂包覆可增强Li4Ti5O12的表面稳定性与导电性，因为其表面形成Ti-N-C，有助于电荷的转移；构筑的三维混合导电网络提升了Li在电极中的脱嵌速率。

3、锂电池资源、综合利用和回收

中科院成都有机化学研究所的范未峰教授指出，锂资源的储量是锂电池可持续发展的核心问题。锂电池正极材料中储量最少的是钴，其次是镍、锰；负极方面主要是石墨和TiO2。所以，当一种元素的储量非常丰富的时候，才能提到后续发展。在回收方面，三元电池、磷酸铁锂电池正极的回收主要是锂、钴、镍；负极主要是铜，这些都是使用湿法冶金提取的方法。但对钛酸锂电池而言，钛酸锂电池的极片经过加热处理还可以变成钛酸锂。这样处理相当于一次塑料变为二次塑料，钛酸锂回收的效率更高。

4、专家讨论

当天会议最后，是专题讨论时间。各位专家就大家最关心的钛酸锂电池产气问题的解决方法献计献策。目前，产气问题国际上只有东芝公司通过材料细化和高成本的严格工艺控制解决的比较好；我国业界通过实验研究尝试了很多种方法，比如采用高质量纳米级材料，控制水分和控制界面反应的方法；也有采用在电解液中加入添加剂的方法；也有专家指出少量产气对使用没有影响，可以设置气囊的方法等等。这些方法还需要时间去进一步验证。