脹氣問題已解決 鈦酸鋰將大規(guī)模應(yīng)用?
日前,由中國電力科學(xué)研究院承擔(dān)的“亞微米鈦酸鋰儲能電池材料合成技術(shù)研究”項(xiàng)目通過國家電網(wǎng)公司驗(yàn)收。項(xiàng)目通過研究亞微米鈦酸鋰材料合成和摻雜改性技術(shù),解決了鈦酸鋰電池的脹氣問題。
作為最有應(yīng)用前景的儲能電池,鋰離子電池在大規(guī)模儲能市場的潛力巨大。隨著技術(shù)進(jìn)步和制造成本下降,鈦酸鋰電池將成為大規(guī)模儲能應(yīng)用的主流鋰離子電池體系。
但鈦酸鋰材料表面的鈦離子催化電解液分解產(chǎn)生氣體會導(dǎo)致鈦酸鋰電池脹氣,脹氣率在25%左右,而電池脹氣會導(dǎo)致電池壽命縮短,并影響應(yīng)用安全性。實(shí)現(xiàn)鈦酸鋰電池的大規(guī)模應(yīng)用,必須解決這一關(guān)鍵問題。
中國電科院從鈦酸鋰材料入手,以亞微米鈦酸鋰材料為研究對象,采用元素?fù)诫s技術(shù)對鈦酸鋰材料進(jìn)行改性,降低其表面催化活性,抑制脹氣副反應(yīng)的發(fā)生,從而達(dá)到抑制電池脹氣的目的。
項(xiàng)目開展亞微米鈦酸鋰材料的不同合成技術(shù)的研究,開發(fā)了亞微米鈦酸鋰材料的原料預(yù)處理固相合成方法和靜電紡絲合成方法,研究了亞微米鈦酸鋰材料的改性技術(shù),開發(fā)了亞微米鈦酸鋰摻雜改性和表面包覆技術(shù),解決了由于鈦酸鋰材料表面四價鈦離子催化活性導(dǎo)致的鈦酸鋰電池脹氣問題。
項(xiàng)目試制的基于改性亞微米鈦酸鋰材料的15安時鈦酸鋰電池經(jīng)權(quán)威預(yù)測,電池壽命可達(dá)到15418次;在55攝氏度的環(huán)境中,30安培充放電電流下循環(huán)1000次后,其脹氣率僅有11.2%,提高了電池的安全性,推動了國家電網(wǎng)公司主導(dǎo)的儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和實(shí)用化。