Аз замони индустрикунонии батареяҳои литий-ионӣ дар соли 1991, графит бартаридошта маводи электроди манфии батареяҳо буд.Титанати литий, ҳамчун як навъи нави маводи электроди манфӣ барои батареяҳои литий-ион, дар охири солҳои 1990-ум бо сабаби иҷрои аълои худ таваҷҷӯҳ зоҳир кард.Масалан, маводи титанати литий ҳангоми ворид кардан ва хориҷ кардани ионҳои литий бо тағирёбии ҳадди ақал дар константаҳои торӣ (тағйирёбии ҳаҷм) метавонанд дараҷаи баланди устувории сохтори кристалии худро нигоҳ доранд.
Ин маводи электроди "шифри сифр" мӯҳлати сикли батареяҳои титанати литийро хеле дароз мекунад.Титанати литий дорои канали беназири се-ченакаи диффузияи литий ион бо сохтори шпинел мебошад, ки бартариҳо ба монанди хусусиятҳои аълои нерӯ ва иҷрои аълои ҳарорати баланд ва паст дорад.Дар муқоиса бо маводи электроди манфии карбон, титанати литий дорои потенсиали баландтар аст (1,55В баландтар аз литийи металлӣ), ки дар натиҷа қабати сахт-моеъ одатан дар сатҳи электролит парвариш карда мешавад ва электроди манфии карбон дар сатҳи титанати литий ташаккул намеёбад. .
Муҳимтар аз ҳама, ташаккули дендритҳои литий дар сатҳи титанати литий дар доираи шиддати истифодаи муқаррарии батарея душвор аст.Ин эҳтимолияти ноқилҳои кӯтоҳро, ки аз дендритҳои литий дар дохили батарея ба вуҷуд омадаанд, аз байн мебарад.Ҳамин тавр, бехатарии батареяҳои литий-ионӣ бо титанати литий ҳамчун электроди манфӣ дар айни замон дар байни ҳама намудҳои батареяҳои литий-ионӣ, ки муаллиф дидааст, баландтарин аст.
Аксари мутахассисони соҳа шунидаанд, ки мӯҳлати давраи батареяи литийи титанати литий, ки графитро иваз мекунад, ҳамчун маводи электроди манфӣ метавонад даҳҳо ҳазор маротиба зиёдтар аз батареяҳои маъмулии литий-ионӣ баландтар бошад ва он танҳо пас аз чанд ҳазор давр мемирад. .
Аз сабаби он, ки аксари мутахассисони касбии батареяҳои литий-ион ҳеҷ гоҳ воқеан ба истеҳсоли маҳсулоти батареяи титанати литий шурӯъ накардаанд ё онҳоро танҳо чанд маротиба сохтаанд ва ҳангоми дучор шудан бо мушкилот саросема ба анҷом расиданд.Ҳамин тавр, онҳо ором шуда наметавонистанд ва бодиққат фикр кунанд, ки чаро батареяҳои анъанавии литий-ионии комилан сохташуда танҳо умри 1000-2000 давраҳои барқ ва разрядро анҷом дода метавонанд?
Батарея.jpg
Оё сабаби асосии мӯҳлати кӯтоҳи батареяҳои анъанавии литий-ион ба яке аз ҷузъҳои асосии он - бори хиҷолатангези электроди манфии графит вобаста аст?Пас аз он ки электроди манфии графит бо электроди манфии шпинел литий титанат иваз карда мешавад, системаи кимиёвии батареяи литий-ионии асосан якхела метавонад даҳҳо ҳазор ва ҳатто садҳо ҳазор маротиба давр занад.
Илова бар ин, вақте ки бисёриҳо дар бораи зичии ками энергияи батареяҳои титанати литий ҳарф мезананд, онҳо як далели оддӣ, вале муҳимро нодида мегиранд: мӯҳлати хеле тӯлонии давра, бехатарии фавқулодда, хусусиятҳои аълои барқ ва сарфаи хуби батареяҳои титанати литий.Ин хусусиятҳо барои саноати бузурги нигоҳдории энергияи литий-ионҳо як санги муҳим хоҳанд буд.
Дар тӯли даҳсолаи охир, таҳқиқот дар бораи технологияи батареяи титанати литий ҳам дар дохили кишвар ва ҳам дар сатҳи байналмилалӣ ривоҷ ёфт.Занҷири саноатии онро метавон ба тайёр кардани маводи титанати литий, истеҳсоли батареяҳои титанати литий, ҳамгироии системаҳои батареяи титанати литий ва татбиқи онҳо дар мошинҳои барқӣ ва бозорҳои нигоҳдории энергия тақсим кард.
1. Маводи титанати литий
Дар миқёси байналмилалӣ ширкатҳои пешқадам дар соҳаи тадқиқот ва саноатикунонии маводи титанати литий мавҷуданд, аз қабили Oti Nanotechnology аз Иёлоти Муттаҳида, Ishihara Industries аз Ҷопон ва Johnson&Johnson аз Британияи Кабир.Дар байни онҳо, маводи титанати литий, ки аз ҷониби титани амрикоӣ истеҳсол шудааст, аз ҷиҳати суръат, бехатарӣ, мӯҳлати хидматрасонии дарозмуддат ва ҳарорати баланд ва паст иҷрои аъло дорад.Бо вуҷуди ин, аз сабаби усулҳои аз ҳад зиёд тӯлонӣ ва дақиқи истеҳсолот, арзиши истеҳсолот нисбатан баланд аст, ки тиҷорат ва таблиғро душвор мегардонад.
Вақти фиристодан: Мар-14-2024