1991 жылы литий-ионды аккумуляторларды индустрияландырудан бері графит батареялар үшін басым теріс электрод материалы болды.Литий титанаты литий-иондық аккумуляторларға арналған теріс электрод материалының жаңа түрі ретінде 1990 жылдардың соңында тамаша өнімділігінің арқасында назар аударды.Мысалы, литий титанатты материалдар литий иондарын енгізу және шығару кезінде кристалдық құрылымында жоғары тұрақтылықты сақтай алады, бұл ретте тор константаларының минималды өзгеруі (көлемнің өзгеруі)
Бұл «нөлдік штамм» электрод материалы литий титанатты батареялардың қызмет ету мерзімін едәуір ұзартады.Литий титанаты шпинель құрылымы бар бірегей үш өлшемді литий-ионды диффузиялық арнаға ие, оның керемет қуат сипаттамалары және тамаша жоғары және төмен температура көрсеткіштері сияқты артықшылықтары бар.Көміртекті теріс электрод материалдарымен салыстырғанда литий титанатының потенциалы жоғары (металл литийден 1,55 В жоғары), бұл әдетте электролит бетінде өсетін қатты-сұйық қабатқа және литий титанатының бетінде түзілмейтін көміртегі теріс электродқа әкеледі. .
Ең бастысы, литий дендриттерінің литий титанатының бетінде қалыпты батареяны пайдалану кернеуі шегінде пайда болуы қиын.Бұл аккумулятор ішіндегі литий дендриттері арқылы пайда болатын қысқа тұйықталу мүмкіндігін айтарлықтай жояды.Сонымен, теріс электрод ретінде литий титанаты бар литий-ионды батареялардың қауіпсіздігі қазіргі уақытта автор көрген литий-ионды батареялардың барлық түрлерінің ішінде ең жоғары болып табылады.
Өнеркәсіп мамандарының көпшілігі теріс электрод материалы ретінде графитті алмастыратын литий титанатты литий батареясының қызмет ету мерзімі әдеттегі дәстүрлі литий-ионды батареялардан әлдеқайда жоғары, ондаған мың есеге жетуі мүмкін екенін және ол бірнеше мың циклден кейін ғана өлетінін естіді. .
Көптеген кәсіби литий-ионды аккумулятор мамандары литий титанатты аккумулятор өнімдерін жасауды ешқашан бастамағанына немесе оларды бірнеше рет жасап, қиындықтарға тап болған кезде асығыс аяқтағанына байланысты.Сондықтан олар тыныштандырып, мұқият ойлана алмады және неліктен ең керемет жасалған дәстүрлі литий-ионды аккумуляторлар тек 1000-2000 зарядтау және разряд циклін ғана аяқтай алады?
Battery.jpg
Дәстүрлі литий-иондық аккумуляторлардың қысқа қызмет ету мерзімінің негізгі себебі оның негізгі компоненттерінің бірі – графит теріс электродтың ұят ауыртпалығына байланысты ма?Графит теріс электрод шпинель типті литий титанатты теріс электродпен ауыстырылғаннан кейін, негізінен бірдей литий-ионды батареяның химиялық жүйесін ондаған мың немесе тіпті жүздеген мың рет айналдыруға болады.
Сонымен қатар, көптеген адамдар литий титанатты батареялардың төмен энергия тығыздығы туралы айтқанда, олар қарапайым, бірақ маңызды фактіні елемейді: өте ұзақ цикл мерзімі, ерекше қауіпсіздік, тамаша қуат сипаттамалары және литий титанатты батареялардың жақсы үнемділігі.Бұл сипаттамалар жаңадан дамып келе жатқан кең ауқымды литий-иондық энергия сақтау саласы үшін маңызды ірге тасы болады.
Соңғы онжылдықта литий титанатты батарея технологиясы бойынша зерттеулер отандық және халықаралық деңгейде қарқынды дамып келеді.Оның өнеркәсіптік тізбегін литий титанатты материалдарды дайындауға, литий титанатты аккумуляторларды өндіруге, литий титанатты аккумуляторлық жүйелерді біріктіруге және оларды электр көліктері мен энергия сақтау нарықтарында қолдануға бөлуге болады.
1. Литий титанат материалы
Халықаралық деңгейде АҚШ-тан Oti Nanotechnology, Жапониядан Ishihara Industries және Ұлыбританиядан Johnson&Johnson сияқты литий титанат материалдарын зерттеу және индустрияландыру саласындағы жетекші компаниялар бар.Олардың ішінде американдық титан өндіретін литий титанатты материал жылдамдығы, қауіпсіздігі, ұзақ қызмет ету мерзімі, жоғары және төмен температуралар бойынша тамаша өнімділікке ие.Дегенмен, тым ұзақ және дәл өндіріс әдістеріне байланысты өндіріс құны салыстырмалы түрде жоғары, бұл коммерцияландыруды және жылжытуды қиындатады.
Хабарлама уақыты: 14 наурыз 2024 ж