简述钛酸锂电池的基本知识

随着新能源汽车产业和锂电池产业的发展，加之能源和环境问题日益严峻，各大科研院所、高等院校、企业纷纷加大对钛酸锂技术的研发力度，今天我们一起走近钛酸锂。

钛酸锂的结构

尖晶石结构对锂电离子有一定的容纳空间，钛酸锂是面心立方尖晶石结构，简单来说，一个钛酸锂能容纳3个锂离子。

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钛酸锂的性质

充放电时锂离子在钛酸锂负极上的嵌入与脱嵌完全不影响其稳定结构，钛酸锂的晶型结构几乎无变化，这种现象被称为“零应变”。因此，钛酸锂材料也被称为“零应变材料”。这种性质对电极材料来说，具有重要的作用，能够避免充放电过程中由于材料的伸缩变化而导致结构发生变化，从而提高电极的循环性能，减少比容量的大幅衰减，延长电池的使用寿命。

钛酸锂作为负极材料的优势

1、理想负极材料应具备的性质

高充放电效率和循环寿命

高结构、化学、热能等稳定性

高比容量，安全性好

资源丰富，价格低廉

不会对环境造成污染

2、钛酸锂与其他负极材料相比

与碳负极材料相比，钛酸锂的电位高，通常在电解液与碳负极表面上生长的固液层，在钛酸锂表面基本上不形成。

3、被业界看好

钛酸锂，被业界认为是比碳更安全、寿命更长的负极材料，具有快速充电、循环次数多、高安全性等特点，前景很被看好。

钛酸锂电池四大优势

1、被称为“零应变材料”，它与电解液之间的反应活性较低，几乎不生成SEI膜，改善了电池的稳定性和安全性。

2、可在-50℃至+60℃的超宽温范围实现完全充电和放电。低温下锂的嵌入及脱出能力会下降，钛酸锂作为负极在-30℃下，充电不会导致短路或出现使负极恶化的锂枝晶。

3、由于钛酸锂的高稳定特性，在锂离子的脱嵌过程中，主体结构没有或很少发生变化，使电池具有良好的循环性，使用寿命更长。

4、钛酸锂电池具有较强的电池快速充、放性能，钛酸锂电池在满功率双向情况下成功进行充放电仅需几分钟，实现快速充放电。

钛酸锂电池的应用

钛酸锂作为锂离子电池负极材料，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成钛酸锂电池。由于高安全性、高稳定性、高效率性、长寿命、耐宽温以及绿色无污染的特点，钛酸锂电池将会成为新一代锂离子电池的负极材料而被广泛应用于新能源汽车、电动摩托车、国家电网、储能等要求高安全、高稳定性和长周期的应用领域中。