1991 yılında lityum iyon pillerin sanayileşmesinden bu yana, grafit piller için baskın negatif elektrot malzemesi olmuştur.Lityum iyon piller için yeni bir negatif elektrot malzemesi türü olarak lityum titanat, mükemmel performansı nedeniyle 1990'ların sonlarında dikkat çekti.Örneğin, lityum titanat malzemeleri, lityum iyonlarının eklenmesi ve çıkarılması sırasında kristal yapılarında yüksek derecede stabiliteyi, kafes sabitlerinde minimum değişiklikle (hacim değişikliği) koruyabilir.
Bu "sıfır gerilim" elektrot malzemesi, lityum titanat pillerin çevrim ömrünü büyük ölçüde uzatır.Lityum titanat, mükemmel güç özellikleri ve mükemmel yüksek ve düşük sıcaklık performansı gibi avantajlara sahip, spinel yapıya sahip benzersiz bir üç boyutlu lityum iyon difüzyon kanalına sahiptir.Karbon negatif elektrot malzemeleriyle karşılaştırıldığında, lityum titanat daha yüksek bir potansiyele sahiptir (metalik lityumdan 1,55V daha yüksek), bu da genellikle elektrolitin yüzeyinde büyüyen katı-sıvı katmanla ve lityum titanatın yüzeyinde oluşmayan karbon negatif elektrotla sonuçlanır. .
Daha da önemlisi, normal pil kullanımının voltaj aralığı dahilinde lityum titanatın yüzeyinde lityum dendritlerin oluşması zordur.Bu, pil içindeki lityum dendritlerin oluşturduğu kısa devre olasılığını büyük ölçüde ortadan kaldırır.Dolayısıyla, negatif elektrot olarak lityum titanat içeren lityum iyon pillerin güvenliği şu anda yazarın gördüğü tüm lityum iyon pil türleri arasında en yüksek seviyededir.
Sektördeki çoğu kişi, negatif elektrot malzemesi olarak grafitin yerini alan lityum titanatın lityum pil çevrim ömrünün on binlerce kata ulaşabileceğini, yani sıradan geleneksel lityum iyon pillerden çok daha yüksek olduğunu ve yalnızca birkaç bin döngüden sonra öleceğini duymuştur. .
Bunun nedeni, çoğu profesyonel lityum iyon pil uzmanının, lityum titanat pil ürünleri üretmeye hiçbir zaman başlamamış olması veya bunları yalnızca birkaç kez yapmış olması ve zorluklarla karşılaştığında aceleyle sonuçlanmasıdır.Bu yüzden sakinleşemediler ve en mükemmel şekilde yapılmış geleneksel lityum iyon pillerin neden yalnızca 1000-2000 şarj ve deşarj döngüsünden oluşan bir kullanım ömrünü tamamlayabildiğini dikkatlice düşünemediler.
Pil.jpg
Geleneksel lityum iyon pillerin kısa çevrim ömrünün temel nedeni, temel bileşenlerinden biri olan grafit negatif elektrotun utanç verici yükünden mi kaynaklanıyor?Grafit negatif elektrot, spinel tipi lityum titanat negatif elektrotla değiştirildiğinde, temel olarak aynı lityum-iyon pil kimyasal sistemi, onbinlerce, hatta yüzbinlerce kez çevrilebilir.
Buna ek olarak, birçok kişi lityum titanat pillerin düşük enerji yoğunluğundan bahsettiğinde basit ama önemli bir gerçeği gözden kaçırıyor: lityum titanat pillerin ultra uzun çevrim ömrü, olağanüstü güvenlik, mükemmel güç özellikleri ve iyi ekonomisi.Bu özellikler, ortaya çıkan büyük ölçekli lityum iyon enerji depolama endüstrisi için önemli bir temel taşı olacaktır.
Son on yılda, lityum titanat pil teknolojisi üzerine yapılan araştırmalar hem yurt içinde hem de uluslararası alanda patlama yaşıyor.Endüstriyel zinciri, lityum titanat malzemelerinin hazırlanması, lityum titanat pillerin üretimi, lityum titanat pil sistemlerinin entegrasyonu ve bunların elektrikli araç ve enerji depolama pazarlarındaki uygulamalarına ayrılabilir.
1. Lityum titanat malzemesi
Uluslararası alanda, lityum titanat malzemelerinin araştırılması ve sanayileştirilmesinde Amerika Birleşik Devletleri'nden Oti Nanoteknoloji, Japonya'dan Ishihara Industries ve Birleşik Krallık'tan Johnson&Johnson gibi önde gelen şirketler bulunmaktadır.Bunlar arasında Amerikan titanyumundan üretilen lityum titanat malzemesi hız, güvenlik, uzun servis ömrü ve yüksek ve düşük sıcaklıklar açısından mükemmel performansa sahiptir.Ancak aşırı uzun ve hassas üretim yöntemleri nedeniyle üretim maliyetinin nispeten yüksek olması, ticarileştirilmesini ve tanıtımını zorlaştırmaktadır.
Gönderim zamanı: Mar-14-2024