钛酸锂电池性能技术进展和前景

钛酸锂的性能和应用前景介绍目录1新能源相关政策

2009年1月，科技部、财政部等四部委共同启动新能源汽车十城千辆工程计划。2009年3月，国务院办公厅发布的《汽车产业调整和振兴规划》中提出了未来三年内中国新能源汽车的发展战略。

2009年6月，《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》公布。2010年6月，财政部、科技部等四部委联合发布《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》。

2010年10月，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》出台，提出：“着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术，推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。同时，开展燃料电池汽车相关前沿技术研发，大力推进高能效、低排放节能汽车发展”。《汽车与新能源汽车产业发展规划》（2011年～2020年）即将出台2锂离子电池负极材料动力电池发展现状化学体系负极/正极理论容量Ah/kg实际容量Ah/kg电位vsLi+/Li开路电压氧化钴锂(Sanyo，Samsung等)LiC6/LiCoO2370/~295<300/160+100mV/3.9V3.9V镍基材料（JohnsonControl,Salt）LiC6/LiNixCoyAlz370/~300<300/~180100mV/3.6V3.6V尖晶石结构氧化锰锂（LGChem）LiC6/LiMn2O4370/148<300/~120100mV/3.8V3.8V钛酸锂（Enerdel，Toshiba）Li4Ti5O12/LiMnO2233/148~170/1201.5V/3.9V2.4V磷酸亚铁锂（A123）LiC6/LiFePO4370/178<300/160100mV/3.3V3.3V石墨负极的不足石墨由于层状结构，锂离子嵌入嵌出过程引起较大形变（10.3%），导致循环性能不足石墨电位0.1VvsLi+/Li，与电解质形成在界面形成一层膜，并且容易形成锂支晶Li+在石墨中的离子迁移速率较低，导致充放电较慢3钛酸锂(LTO)钛酸锂Li4Ti5O12空间群属于Fd3m，尖晶石结构，电位1.55VvsLi+/Li理论容量176mAh/kg零应变材料836pm-837pmLTO优点LTO与石墨(Graphite)

LTO基本没有形变LTO不形成SEI膜4钛酸锂研究进展Li4Ti5O12固相合成法

Li2CO3(稍过量)、TiO2(化学计量比)和活性炭混合，以无水乙醇作为分散剂，混合物用球磨机球磨24h，制得前驱体。前驱体空气中加热到600oC并保温8h，在升温至800oC并保温2h，升温速率为12oC/min,自然冷却，轻度研磨过筛，得样品，干燥器中保存。电化学测试：采用上数样品制得工作电极，与金属锂作为对电极，组合成电池进行测试固相反应的条件控制钛酸锂改性研究Ag掺杂LTO采用高温固相反应法得出结论：1、Ag掺杂有助于提高容量和循环性2、Ag掺杂要适量，文章表明3%wt掺杂效果最佳Cu掺杂高温固相合成法，Cu(NO3)2•3H2O为铜源(Li:Ti:Cu=4:5:x)

得出结论1、Cu掺杂没有提高容量，但高倍率循环性能明显改善Zr掺杂固相合成法，锂源采用LiAc•2H2O，Zr源采用Zr(NO3)4·5H2O得出结论：1、高倍率下首次循环容量有非常大的提升2、高倍率循环性有较大提升3、Li4Ti5−xZrxO12中Zr含量0.1时效果最好碳包覆1采用polyacrylicacid(PAA)与LiOH反应得PAALi，再进行固相合成反应结论：1、碳包覆在表面，提高了电子导电性，高倍率下容量和循环性能均有所提高钛酸锂电池与传统锂电池的性能比较产业化进程2005年2月的英国《新科学家》周刊报道，美国内华达州阿尔泰纳米技术公司研制出一种市场前景非常好的锂离子电池，其充电时间只需6分钟(10C)，而充电后的使用时间和电流强度是现有一般充电电池的10倍和3倍,利用钛酸锂纳米晶体做负极。该成果掀起了钛酸锂及其二次电池的又一轮研发热潮

2007年,美国EnerDel公司在