鈦酸鋰的性能指標及優缺點分析

尖晶石Li4Ti5O12由于在鋰離子插入、脫出的充放電過程中體積變化很小，幾乎為零，被稱為“零應變”材料，而且具有非常平穩的1.5V(vs.Li)放電平臺，高于絕大部分電解質溶劑的還原電位，不形成SEI膜，庫倫效率高。鈦酸鋰材料有很高的安全性，有資料介紹鈦酸鋰材料已被美國能源部列為未來電動車電池的理想材料，引用東芝電池發言人的話就是“我們對電池采取的基本思路是最優先考慮安全性。即使從外部施壓，導致電池被壓爛，或者金屬片穿過電池內部等，電池也不會破裂或起火。”

很多人還不了解鈦酸鋰材料的基本性能，在這里把文獻上的資料和平時的實驗結合，把鈦酸鋰材料的性能歸納總結一下，沒有做過鈦酸鋰的先了解下，做過的希望多交流，共同把問題解決，改用咱們論壇的一句話就是—幫助他人、宣傳自己。

鈦酸鋰材料的理論容量為175mAh/g,實際比容量為150-160mAh/g

鈦酸鋰材料由于其結構特點，所以有很多優點：

1.安全性好，電動車電池最重要的一點就是需要高安全性，鈦酸鋰由于其平衡電位高，不會在負極形成鋰枝晶，而具有很好的安全性.

2.循環性能好，由于其是“零應變”材料，而不會在充放電過程中發生結構的變化，具有非常優越的循環性能。

3.可以快速充放電，鋰離子在鈦酸鋰晶體中的擴散系數是2×10-8cm-2/s,比石墨負極多一個數量級，可以快速充放電，快速充電能力是考察電動車電池的一個重要指標。

4.工作溫度范圍寬-30℃-60℃，低溫下鋰的嵌入及脫出能力都會下降，尤其是嵌入能力，鈦酸鋰負極在-30℃下充電也不會出現導致短路或使負極惡化的鋰枝晶出現，這是石墨負極無法做到的，在廣泛的環境下能夠快速充電和放電，適用于車載用途。

5.自放電小，在一個帖子提到我們的實驗數據，正極采用我們常規型錳酸鋰，負極用鈦酸鋰，60度存儲28天容量剩余率88%，容量恢復率95%以上。

同時鈦酸鋰材料也存在一些缺點:

1.對鋰電位高，導致工作電壓低，能量密度降低.

2.電池制作過程容易產氣.

3.電子導電性不好.