Litiumtitanaatti (LTO) -akku on eräänlainen litiumtitanaatti, jota käytetään litiumioniakun negatiivisena elektrodimateriaalina, joka voidaan yhdistää positiivisten elektrodimateriaalien, kuten litiummanganaatin, kolmikomponenttimateriaalin tai litiumrautafosfaatin kanssa, jolloin muodostuu 2,4 V tai 1,9 V litium ioniakku. Lisäksi sitä voidaan käyttää myös positiivisena elektrodina 1,5 V: n litiumpariston muodostamiseksi negatiivisen metallilitium- tai litiumseoselektrodin kanssa. Litiumtitanaatilla on korkean turvallisuuden, korkean vakauden, pitkän käyttöiän ja ympäristönsuojelun ominaisuudet.
Litiumtitanaattia (LTO) käytetään negatiivisina elektrodimateriaaleina paristoissa. Omien ominaisuuksiensa vuoksi LTO: n ja elektrolyytin välinen vuorovaikutus on helppoa ja kaasu saostuu varaus-purkaussyklireaktiossa. Siksi tavallinen litiumtitanaattiakku on helppo täyttää, mikä johtaa pariston ytimen pullistumiseen ja vähentää huomattavasti sähköistä suorituskykyä, mikä vähentää huomattavasti litiumtitanaattipariston teoreettista käyttöikää. Testitulokset osoittavat, että tavallinen litiumtitanaattiakku täyttyy noin 1 500–2 000 jakson jälkeen, mikä johtaa normaalin käytön epäonnistumiseen, mikä on myös tärkeä syy, joka rajoittaa litiumtitanaattipariston laajamittaista käyttöä.
Litiumtitanaattipariston (LTO) suorituskyvyn parantaminen on kattava suoritusmuoto yksittäisen materiaalin suorituskyvyn parantamisesta ja keskeisten materiaalien orgaanisesta integraatiosta. Nopean latauksen ja pitkän käyttöiän vaatimusten mukaan negatiivisten elektrodimateriaalien lisäksi kohdistettiin myös muita tärkeitä litiumioniakkujen raaka-aineita (mukaan lukien positiiviset elektrodimateriaalit, erottimet ja elektrolyytit) ja samanaikaisesti yhdistettynä erityiseen suunnitteluprosessiin kokemus, GG-lainaus; Lopulta muodostui litiumtitanaatti LpTO -akkutuote, jota levitettiin ensin erissä sähköbusseihin.
Testitulokset osoittavat, että yksittäisen litiumtitanaatti-LpTO-akun käyttöikä ylittää 25 000 kertaa ja jäljellä oleva kapasiteetti ylittää 80% latausolosuhteissa 6 ° C, purkautuminen 6 ° C ja 100% DOD, ja akun ytimen täyttymisilmiö on ei ole ilmeistä, mikä ei vaikuta sen elämään. Chongqingin pikalataavan puhtaan sähköbussin todellinen käyttö osoittaa myös, että paristojen ryhmittelyn jälkeen sähköinen suorituskyky on varsin erinomainen, mikä voi varmistaa puhtaan sähköbussin päivittäisen kaupallisen toiminnan.
Edut
Polttoaineajoneuvojen korvaaminen sähköajoneuvoilla on paras ratkaisu kaupunkien ympäristön pilaantumisen ratkaisemiseen, ja litiumioniakut ovat herättäneet tutkijoiden laajan huomion. Sisäänrakennettujen ioniakkujen sähköajoneuvojen vaatimusten täyttämiseksi anodimateriaalien kehittäminen erittäin turvallisella, hyvällä suorituskyvyllä ja pitkällä käyttöiällä on kuuma ja vaikea asia. Kaupallisessa litiumioniakkokatodissa käytetään pääasiassa hiilimateriaalia, mutta litiumakulla, jossa on hiiltä katodina, on kuitenkin sovelluksessa joitain haittoja:
1. Litiumdendriitit saostuvat helposti ylilatauksen aikana, mikä aiheuttaa akun oikosulun ja vaikuttaa litiumparistojen turvallisuustehokkuuteen;
2. SEI-kalvo on helppo muodostaa, mikä johtaa alhaiseen ensimmäisen latauksen ja purkamisen tehokkuuteen ja suureen peruuttamattomaan kapasiteettiin;
3. Hiilimateriaalin alustan jännite on pieni (lähellä litiummetallia), ja se on helppo aiheuttaa elektrolyytin hajoamista, mikä aiheuttaa mahdollisia turvallisuusriskejä.
4. Litium-ionien interkalaation ja deinterkalaation aikana tilavuus muuttuu suuresti ja syklin vakaus on heikko.
Hiilimateriaaleihin verrattuna spinellillä Li4Ti5O12 on ilmeisiä etuja:
1. Se on nollajännitteinen materiaali, jolla on hyvä kierrosluku
2. Purkausjännite on vakaa eikä elektrolyytti hajoa, mikä parantaa litiumparistojen turvallisuutta.
3. Hiilikatodimateriaaleihin verrattuna litiumtitanaatilla on korkea litiumionidiffuusiokerroin (2 * 10-8 cm2 / s), ja sitä voidaan ladata ja purkaa suurella nopeudella.
4. Litiumtitanaatin potentiaali on korkeampi kuin puhtaan metallilitiumin, joten litiumdendriittejä on vaikea tuottaa, mikä tarjoaa perustan litiumparistojen turvallisuuden varmistamiselle.
Haitat
1. Verrattuna muun tyyppisiin litiumioniakkuihin energian tiheys on pienempi.
2. Ilmavaivat ovat aina estäneet litiumtitanaattipariston käyttöä.
3. Verrattuna muun tyyppisiin litiumioniakkuihin hinta on korkeampi.
4. Akun koostumuksessa on edelleen eroja, jotka kasvavat vähitellen lataus- ja purkausaikojen kasvaessa.
