La batería de titanato de litio (LTO) es un tipo de titanato de litio que se utiliza como material de electrodo negativo de la batería de iones de litio, que se puede combinar con materiales de electrodo positivo como manganato de litio, material ternario o fosfato de hierro y litio para formar un litio de 2,4 V o 1,9 V batería secundaria de iones. Además, también se puede utilizar como electrodo positivo para formar una batería secundaria de litio de 1,5 V con un electrodo negativo de litio metálico o aleación de litio. El titanato de litio tiene las características de alta seguridad, alta estabilidad, larga vida útil y protección del medio ambiente.
El titanato de litio (LTO) se utiliza como material de electrodo negativo en las baterías. Debido a sus propias características, la interacción entre el LTO y el electrolito es fácil de producir y el gas se precipita en el proceso de reacción del ciclo de carga-descarga. Por lo tanto, la batería de titanato de litio común es fácil de inflar, lo que hace que el núcleo de la batería se abulte y reduce en gran medida el rendimiento eléctrico, lo que reduce en gran medida el ciclo de vida teórico de la batería de titanato de litio. Los datos de las pruebas muestran que la batería de titanato de litio común se infla después de aproximadamente 1 500-2 000 ciclos, lo que conduce al fracaso del uso normal, lo que también es una razón importante que restringe la aplicación a gran escala de la batería de titanato de litio.
La mejora del rendimiento de la batería de titanato de litio (LTO) es la realización integral de la mejora del rendimiento de un solo material y la integración orgánica de materiales clave. De acuerdo con los requisitos de carga rápida y larga vida útil, además de los materiales de electrodos negativos, también se apuntaron otras materias primas clave (incluidos materiales de electrodos positivos, separadores y electrolitos) de las baterías de iones de litio y, al mismo tiempo, se combinaron con un proceso de ingeniería especial. experiencia, un"" no aplastante; Finalmente se formó el producto de batería de titanato de litio LpTO, que se aplicó por primera vez en lotes en autobuses eléctricos.
Los datos de prueba muestran que el ciclo de vida de la batería única LpTO de titanato de litio supera las 25 000 veces y la capacidad restante supera el 80% en las condiciones de carga a 6C, descarga a 6C y 100% DOD, y el fenómeno de inflación del núcleo de la batería es no es obvio, lo que no afecta su vida. La aplicación real del autobús eléctrico puro de carga rápida de Chongqing también muestra que después de agrupar las baterías, el rendimiento eléctrico es bastante excelente, lo que puede garantizar el funcionamiento comercial diario del autobús eléctrico puro.
Ventajas
Reemplazar los vehículos de combustible por vehículos eléctricos es la mejor opción para resolver la contaminación ambiental urbana, entre las cuales las baterías de iones de litio han atraído la atención de los investigadores. Con el fin de cumplir con los requisitos de los vehículos eléctricos para baterías de energía iónica a bordo, el desarrollo de materiales de ánodo con alta seguridad, buen rendimiento y larga vida es un punto caliente y difícil. El cátodo de la batería de iones de litio comercial utiliza principalmente material de carbono, pero la batería de litio con carbono como cátodo todavía tiene algunas desventajas en la aplicación:
1. Las dendritas de litio se precipitan fácilmente durante la sobrecarga, lo que provoca un cortocircuito de la batería y afecta el rendimiento de seguridad de las baterías de litio;
2. Es fácil formar una película SEI, lo que conduce a una baja eficiencia de primera carga y descarga y una gran capacidad irreversible;
3. El voltaje de la plataforma del material de carbono es bajo (cercano al metal de litio) y es fácil provocar la descomposición del electrolito, lo que conlleva posibles peligros para la seguridad.
4. En el proceso de intercalación y desintercalación de iones de litio, el volumen cambia mucho y la estabilidad del ciclo es pobre.
En comparación con los materiales de carbono, la espinela Li4Ti5O12 tiene ventajas obvias:
1. Es un material de cero deformaciones con buen rendimiento de ciclo;
2. El voltaje de descarga es estable y el electrolito no se descompone, lo que mejora el rendimiento de seguridad de las baterías de litio;
3. En comparación con los materiales de cátodo de carbono, el titanato de litio tiene un alto coeficiente de difusión de iones de litio (2 * 10-8 cm2 / s) y se puede cargar y descargar a una velocidad alta.
4. El potencial del titanato de litio es mayor que el del litio metálico puro, por lo que es difícil producir dendritas de litio, lo que proporciona una base para garantizar la seguridad de las baterías de litio.
Desventajas
1. En comparación con otros tipos de baterías de iones de litio, la densidad de energía será menor.
2. El problema de las flatulencias siempre ha dificultado la aplicación de la batería de titanato de litio.
3. En comparación con otros tipos de baterías de iones de litio, el precio es más alto.
4. Aún existen diferencias en la consistencia de la batería, que aumentarán gradualmente con el aumento de los tiempos de carga y descarga.
