Litijev titanatni akumulator (LTO) je vrsta litijevega titanata, ki se uporablja kot material z negativno elektrodo litij-ionske baterije, ki ga lahko kombiniramo z materiali s pozitivnimi elektrodami, kot so litijev manganat, trojni material ali litijev železov fosfat, da tvori litij 2,4 V ali 1,9 V ionska sekundarna baterija. Poleg tega se lahko uporablja tudi kot pozitivna elektroda za tvorbo 1,5V litijeve sekundarne baterije s kovinsko litijevo ali negativno elektrodo iz litijeve zlitine. Litijev titanat ima značilnosti visoke varnosti, visoke stabilnosti, dolge življenjske dobe in zaščite okolja.
Litijev titanat (LTO) se uporablja kot negativna elektroda v baterijah. Zaradi lastnih značilnosti je interakcija med LTO in elektrolitom enostavna, plin pa se obori v procesu reakcije polnjenja in praznjenja. Zato je običajno baterijo iz litijevega titanata enostavno napihniti, kar vodi do izbočenja jedra akumulatorja in močno zmanjša električne zmogljivosti, kar močno zmanjša teoretično življenjsko dobo litijevega titanata. Podatki o preskusih kažejo, da se bo običajna litijeva titanatna baterija napihnila po približno 1 500–2 000 ciklih, kar vodi do okvare običajne uporabe, kar je tudi pomemben razlog, ki omejuje obsežno uporabo litijevega titanatnega akumulatorja.
Izboljšanje zmogljivosti litijevega titanatnega akumulatorja (LTO) je celovita utelešenje izboljšanja zmogljivosti posameznega materiala in organske integracije ključnih materialov. V skladu z zahtevami po hitrem polnjenju in dolgi življenjski dobi so bile poleg negativnih elektrod usmerjene tudi druge ključne surovine (vključno s pozitivnimi elektrodnimi materiali, separatorji in elektroliti) litij-ionskih baterij, ki so bile hkrati kombinirane s posebnim inženirskim postopkom. izkušnje," neploskajoči" litijev titanat LpTO baterijski izdelek je bil končno oblikovan, ki je bil prvič uporabljen v seriji na električnih avtobusih.
Podatki o preskusih kažejo, da življenjska doba enojne baterije litijevega titanata LpTO presega 25 000-krat, preostala zmogljivost pa presega 80% v pogojih polnjenja pri 6C, praznjenja pri 6C in 100% DOD, pojav napihovanja jedra akumulatorja pa je ni očitno, kar ne vpliva na njegovo življenje. Dejanska uporaba čistega električnega vodila za hitro polnjenje Chongqing prav tako kaže, da je električna zmogljivost po združevanju baterij povsem odlična, kar lahko zagotovi vsakodnevno komercialno delovanje čisto električnega vodila.
Prednosti
Zamenjava vozil z gorivom na električna vozila je najboljša izbira za reševanje onesnaževanja okolja v mestih, med katerimi so litij-ionske akumulatorje pritegnile široko pozornost raziskovalcev. Da bi izpolnili zahteve električnih vozil za vgrajene ionske akumulatorje, je razvoj anodnih materialov z visoko varnostjo, dobro hitrostjo in dolgo življenjsko dobo vroča in težka točka. V komercialni litij-ionski baterijski katodi se večinoma uporablja ogljikov material, vendar ima litijeva baterija z ogljikom kot katoda še vedno nekaj pomanjkljivosti pri uporabi:
1. Litijevi dendriti se med prenapolnjenjem zlahka oborijo, kar povzroči kratek stik akumulatorja in vpliva na varnost litijevih baterij;
2. Enostavno je oblikovati film SEI, kar vodi do majhne učinkovitosti prvega polnjenja in praznjenja ter velike nepovratne zmogljivosti;
3. Napetost ogljikovega materiala na platformi je nizka (blizu litijeve kovine) in enostavno je povzročiti razgradnjo elektrolita, kar predstavlja potencialne nevarnosti za varnost.
4. V procesu interkalacije in deinterkalacije litijevih ionov se prostornina močno spremeni in stabilnost cikla je slaba.
V primerjavi z ogljikovimi materiali ima spinel Li4Ti5O12 očitne prednosti:
1. Gre za material brez napetosti z dobrimi cikličnimi učinki;
2. Napajalna napetost je stabilna in elektrolit se ne razgradi, kar izboljša varnostne lastnosti litijevih baterij;
3. V primerjavi z materiali iz ogljikove katode ima litijev titanat visok koeficient difuzije litijevih ionov (2 * 10-8 cm2 / s) in ga je mogoče polniti in prazniti z veliko hitrostjo.
4. Potencial litijevega titanata je večji od potenciala čistega kovinskega litija, zato je težko proizvajati litijeve dendrite, kar je osnova za zagotavljanje varnosti litijevih baterij.
Slabosti
1. V primerjavi z drugimi vrstami litij-ionskih baterij bo gostota energije manjša.
2. Problem napenjanja je vedno oviral uporabo litijevega titanatnega akumulatorja.
3. V primerjavi z drugimi vrstami litij-ionskih baterij je cena višja.
4. Še vedno obstajajo razlike v konsistenci akumulatorja, ki se bodo postopoma povečevale s povečanjem časa polnjenja in praznjenja.
