Was sind die Vor- und Nachteile der Lithiumtitanat-Batterietechnologie?

Vorteile der Lithiumtitanat-Batterie

Lithiumtitanat-Akku hat kleines Volumen, geringes Gewicht, hohe Energiedichte, gute Dichtleistung, keine Leckage, keinen Memory-Effekt, niedrige Selbstentladungsrate, schnelles Laden und Entladen, lange Lebensdauer, großen Arbeitstemperaturbereich, sicheres und stabiles Grün so weiter, so hat es eine sehr breite Anwendungsperspektive im Bereich der Kommunikationskraft.

Wenn das Lithiumtitanat als negatives Elektrodenmaterial verwendet wird, ist die potentielle Plattform so hoch wie 1,55 V, was mehr als 1 V höher ist als das herkömmliche negative Graphitelektrodenmaterial. Obwohl eine gewisse Energiedichte verloren geht, bedeutet dies, dass die Batterie sicherer ist. Lu Lu, ein technischer Experte, sagte einmal, dass der Akku schwach sein muss, wenn der Akku schnell aufgeladen wird. Wenn es jedoch zu niedrig ist, fällt die Lithiumbatterie leicht sehr aktives Metalllithium aus. Dieses Lithiumion ist nicht nur leitend, sondern reagiert auch mit dem Elektrolyten. Gibt Wärme ab, erzeugt brennbare Gase und verursacht einen Brand. Das Lithiumtitanat vermeidet die Ausfällung von Lithiumionen, da die Hochspannung von 1 V die negative Spannung von 0 vermeidet und dadurch die Sicherheit der Batterie gewährleistet.

Da die Lithiumtitanat-Batterie sowohl in Umgebungen mit hohen als auch mit niedrigen Temperaturen sicher verwendet werden kann, zeigt sie auch ihre wichtigen Vorteile einer breiten Temperaturbeständigkeit (insbesondere einer niedrigen Temperaturbeständigkeit). Gegenwärtig liegt der sichere Arbeitstemperaturbereich der Yinlong-Lithiumtitanat-Batterie zwischen -50 und 65 Grad, während die normale Negativbatterie auf Graphitbasis zu dämpfen beginnt, wenn die Temperatur unter -20 Grad liegt und die Ladekapazität nur beträgt -30 Grad. 14% der gesamten Ladekapazität funktionieren bei kaltem Wetter nicht richtig. Da der Lithiumtitanat-Akku selbst bei Überladung nur eine Volumenänderung von 1% aufweist, wird er als spannungsfreies Material bezeichnet, wodurch er eine extrem lange Lebensdauer hat. Wei Yincang, Vorsitzender von Yinlong, sagte einmal, dass die Lebensdauer der Yinlong-Lithiumtitanat-Batterie 30 Jahre erreichen kann, was der Lebensdauer des Automobils entspricht, während die durchschnittliche Lebensdauer einer gewöhnlichen Graphitanodenmaterialbatterie nur 3-4 Jahre beträgt. Lithiumtitanat-Batterien sind aus Sicht des Lebenszyklus kostengünstiger.

Der letzte Vorteil von Lithiumtitanat ist seine schnelle Lade- und Entladefähigkeit und hohe Laderate. Gegenwärtig beträgt die Laderate der Yinlong-Lithiumtitanat-Batterie 10 ° C oder sogar 20 ° C, während die Batterieladevergrößerung von gewöhnlichem Graphitanodenmaterial nur 2 ° C bis 4 ° C beträgt. Basierend auf diesen technischen Eigenschaften von Lithiumtitanat-Batterien ist die Industrie der Ansicht, dass sie die Anforderungen neuer Energiebusse und großer energiespeicher erfüllt.

Nachteile der Lithiumtitanat-Batterie

Die ausgezeichnete Sicherheitsleistung macht die Forschung an Lithiumtitanat-Batterien jedoch zu einem Hot Spot, aber die geringere elektronische Leitfähigkeit (10-13S / cm) und der geringere Lithiumionendiffusionskoeffizient des Li4Ti5O12-Materials selbst (10-10 ~ 10-13cm2 / S) schränkt die Anwendung des Ladens und Entladens mit großer Vergrößerung stark ein. Einige Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Partikelgröße von Li4Ti5O12 im Nanometerbereich den effektiven Reaktionsbereich erweitern und den Diffusionsabstand verringern kann, wodurch die Geschwindigkeitsleistung des Materials erheblich verbessert wird. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass der Prozess der Nanomaterialisierung von Materialien oft schwierig ist und hohe Kosten erfordert und es derzeit schwierig ist, eine industrielle Produktion in großem Maßstab zu erreichen.

Lithiumtitanat-Batterien produzieren während des Recyclings weiterhin Gas, was zu einer Ausbeulung des Batteriepacks führt, insbesondere bei hohen Temperaturen, die den Kontakt zwischen positiven und negativen Elektroden beeinträchtigt, die Batterieimpedanz erhöht und die Batterieleistung beeinträchtigt. Dies ist auch eines der Haupthindernisse für die weit verbreitete Verwendung von Lithiumtitanat, einem negativen Elektrodenmaterial, in Batterien.