钛酸锂电池在现如今使用的数量也不低,不管是铅酸蓄电池还是锂电池来说都是有优点和缺点性,这里我将整理了一些关于钛酸锂电池的优点和缺点,其实不管是哪种电池,我们在使用选择上根据性价比及场合针对性的特点作用性选择比较好。
钛酸锂电池优点:
1.它是一种零应变材料,具有良好的循环性能;
2.放电电压稳定,电解液不分解,提高了锂电池的安全性能;
3.与碳负极材料相比,钛酸锂具有较高的锂离子扩散系数(2*10-8cm2/s),可以高速充放电。
4.钛酸锂电位高于纯金属锂,难以产生锂枝晶,为保障锂电池安全提供了依据。
5.零应变负极,结构稳定,可以承受很大的倍率,寿命长(或者负极材料本身不会成为影响寿命的短板)
6.电位高,最低电位高于锂分离电位,无需担心锂分离带来的安全风险
7.材料本身热分解温度高,安全性好
8.温度范围大,低温性能特别好,可达-40。
钛酸锂电池的缺点
1.与其他类型的锂离子动力电池相比,能量密度会更低。
2.胀气问题一直阻碍着钛酸锂电池的应用。
3.与其他类型的锂离子动力电池相比,价格更高。
4.电池一致性还是有差异的,会随着充放电次数的增加而逐渐增加。
5.最致命的缺点就是贵。二氧化钛和石墨,你能感觉到。电池的价格比铁锂石墨贵3倍以上。
6.无应变材料,压实密度低:同时电压高,导致整个电池电压平台低。最终,能量密度太低。钛酸锂三元合金的能量密度小于100瓦时/千克,石墨三元合金的能量密度可达200瓦时/千克。钛酸锂铁锂和石墨铁锂。
7.相同能量密度下的安全性:为了达到相同的能量密度,钛酸锂高镍和石墨铁锂的比例会使安全性变差。虽然钛酸锂本身是安全的,但瓶颈会变成别的东西(比如正极)
8.倍率方面没有明显优势:目前锂铁快充可实现5-6C充放电,基本达到钛酸锂电池目前水平。钛酸锂的优势范围是5-10C,但此时热度、充电器、正极将成为瓶颈。
然而,优异的安全性能使钛酸锂离子电池的研究成为热点,但Li4Ti5O12材料的低电子电导率(10-13S/cm)和锂离子扩散系数(10-10~10-13cm2/S)大大限制了其在大倍率充放电中的应用。
有学者表明,Li4Ti5O12的粒径纳米化后,可以扩大有效反应面积,减小扩散距离,从而显着提高材料的倍率性能。但需要指出的是,材料颗粒纳米化的过程往往难度大、成本要求高,目前难以实现大规模工业化生产。
钛酸锂电池在循环,使用时会不断产生气体,导致电池组鼓包,特别是在高温下,会影响正负极的接触,增加电池阻抗,影响电池性能。这也是限制钛酸锂作为电池负极材料广泛应用的主要障碍之一。