鈦酸鋰（Li4Ti5O12俗稱LTO）空間群屬于Fd3m，尖晶石結構，因其所特有的三維鋰離子擴散通道，具有功率特性優異和高低溫性能佳等優點。同時，鈦酸鋰晶體結構能夠在鋰離子脫嵌循環中保持高度穩定性體積變化小于1%，這為鈦酸鋰成為一個重要的負極材料打下了基礎。

　　更重要的是，消除了電池的安全隱患，被稱為最安全的鋰電池負極材料。鈦酸鋰的物理結構適合作為鋰電池負極材料，那么它的電化學特性又是怎樣的呢？與碳負極材料相比，鈦酸鋰電位較高，為1.55VvsLi+/Li，理論容量175mAh/g，開路電壓2.4V，能量密度和電壓平臺較低。

　　鈦酸鋰電池具有高安全性、可大倍率充電、循環壽命長等優點，但是用鈦酸鋰做負極時，電池在充放電循環過程中有嚴重的脹氣現象，在高溫時更為嚴重。雖然對鈦酸鋰電池脹氣的研究從未停止過，包括碳包覆改性、雜化、納米化等等，但是其脹氣問題仍未被完全解決，阻礙了鈦酸鋰電池的市場推廣。

　　鈦酸鋰電池脹氣機理

　　學術界認為鈦酸鋰/NCM電池脹氣比石墨/NCM嚴重的原因是，鈦酸鋰無法像石墨負極體系電池一樣，在其表面形成SEI膜，抑制其與電解液的反應。在充放電過程中電解液始終與Li4Ti5O12表面直接接觸，從而造成電解液在Li4Ti5O12材料表面持續還原分解，這可能是導致Li4Ti5O12電池脹氣的根本原因。

　　氣體的主要組分是H2、CO2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C3H8等。當把鈦酸鋰單獨浸泡于電解液中時，只有CO2產生，其與NCM材料制備成電池后，產生的氣體包括H2、CO2、CO以及少量氣態碳氫化合物，并且作成電池后，只有在循環充放電時，才會產生H2，同時產生的氣體中，H2的含量超過50%。這表明在充放電過程中將產生H2和CO氣體。

　　PF5是一種很強的酸，容易引起碳酸酯類的分解，而且PF5的量隨溫度的升高而增加。PF5有助于電解液分解，產生CO2、CO及CxHy氣體。據相關研究H2的產生來源于電解液中的痕量水，但是一般電解液中的水含量為20×10–6左右，對H2的產量貢獻很低。上海交通大學吳凱的實驗選用石墨/NCM111做電池，得出的結論是H2的來源是高電壓下碳酸酯的分解。