¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la tecnología de baterías de titanato de litio?

Ventajas de la batería de titanato de litio

La batería de titanato de litio tiene un volumen pequeño, peso ligero, alta densidad de energía, buen rendimiento de sellado, sin fugas, sin efecto de memoria, baja tasa de autodescarga, carga y descarga rápidas, ciclo de vida largo, amplio rango de temperatura de trabajo, verde seguro y estable. así sucesivamente, tiene una perspectiva de aplicación muy amplia en el campo del poder de la comunicación.

Cuando se utiliza titanato de litio como material de electrodo negativo, la plataforma de potencial es tan alta como 1,55 V, que es más de 1 V más alta que el material de electrodo negativo de grafito convencional. Aunque se pierde algo de densidad de energía, significa que la batería es más segura. Lu Lu, un experto técnico, dijo una vez que la batería debe estar baja cuando se carga rápidamente. Sin embargo, si es demasiado bajo, la batería de litio precipitará fácilmente litio metálico muy activo. Este ion de litio no solo es conductor, sino que también reacciona con el electrolito. Libera calor, produce gases inflamables y provoca un incendio. El titanato de litio evita la precipitación de iones de litio porque el alto voltaje de 1V evita el voltaje negativo de 0, garantizando así la seguridad de la batería.

Dado que la batería de titanato de litio se puede utilizar de forma segura tanto en entornos de alta temperatura como de baja temperatura, también muestra sus importantes ventajas de amplia resistencia a la temperatura (especialmente la resistencia a baja temperatura). En la actualidad, el rango de temperatura de trabajo seguro de la batería de titanato de litio Yinlong está entre -50 grados y 65 grados, mientras que la batería negativa ordinaria basada en grafito comienza a atenuarse cuando la temperatura es inferior a -20 grados, y la capacidad de carga es solo -30 grados. El 14% de la capacidad de carga total no funciona correctamente en climas fríos. Además, dado que la batería de titanato de litio tiene solo un 1% de cambio de volumen, incluso si está sobrecargada, se denomina material de deformación cero, lo que hace que tenga una vida útil extremadamente larga. Wei Yincang, presidente de Yinlong, dijo una vez que la vida útil de la batería de titanato de litio de Yinlong puede alcanzar los 30 años, lo que equivale a la vida útil del automóvil, mientras que la vida media de la batería de material de ánodo de grafito ordinario es de solo 3-4 años. Las baterías de titanato de litio son menos costosas desde la perspectiva del ciclo de vida.

La última ventaja del titanato de litio es su capacidad de carga y descarga rápida y su alta tasa de carga. En la actualidad, la velocidad de carga de la batería de titanato de litio Yinlong es de 10 ° C o incluso de 20 ° C, mientras que el aumento de carga de la batería del material de ánodo de grafito ordinario es de solo 2 ° C-4 ° C. Con base en estas características técnicas de las baterías de titanato de litio, la industria cree que satisface las necesidades de los autobuses de nueva energía y los equipos de almacenamiento de energía a gran escala.

Desventajas de la batería de titanato de litio

Sin embargo, el excelente rendimiento de seguridad hace que la investigación sobre la batería de titanato de litio se convierta en un punto caliente, pero la conductividad electrónica más baja (10-13S / cm) y el coeficiente de difusión de iones de litio del material Li4Ti5O12 en sí mismo (10-10 ~ 10-13cm2 / S) limita en gran medida la aplicación de carga y descarga de gran aumento. Algunos estudiosos han demostrado que el tamaño de partícula nanométrica de Li4Ti5O12 puede expandir el área de reacción efectiva y reducir la distancia de difusión, mejorando así significativamente la velocidad de rendimiento del material. Sin embargo, cabe señalar que el proceso de nanomaterialización de materiales es a menudo difícil y requiere un alto costo, y es difícil lograr una producción industrial a gran escala en la actualidad.

La batería de titanato de litio continuará produciendo gas durante el reciclaje, lo que provocará que la batería se abulte, especialmente a altas temperaturas, lo que afectará el contacto entre los electrodos positivos y negativos, aumentará la impedancia de la batería y afectará el rendimiento de la batería. Este es también uno de los principales obstáculos que limitan el uso generalizado de titanato de litio, un material de electrodo negativo, en las baterías.