2013-06-20
技术领域： 新能源与节能
应用领域： 电力生产
发展阶段： 小试
转化方式： 技术转让
专利情况：发明专利1个
技术标签：
钛酸 动力电池 尖晶石型 负极 负极材料 钛酸锂 锂离子 锂离子电池
成果介绍
技术简介：目前市场上所用锂离子电池，基本都是以碳材料为负极，但是在实际应用中还有一些难以克服的弱点，例如，碳电极的电位与金属锂的电位很接近，当电池过充电时，碳电极表面易析出金属锂，从而可能会形成锂枝晶而引起内短路，进而导致电池爆炸。另外，锂离子在碳材料中的扩散系数小，这样就导致锂电池不能实现大电流充放电，因而限制了其作为动力电池电极材料的可能。若以钛酸锂替代碳作为负极材料，锂离子电池则会表现出优异的安全性能和倍率性能。以钛酸锂为负极的锂离子电池在充放电过程中，由于钛酸锂/锂具有相对较高的电极电位(1.55V)，抑制了金属锂在负极上析出，从根本上解决了锂晶枝引起的短路问题，提高了锂电的安全性。同时，钛酸锂在常温下的化学扩散系数比碳负极材料高1个数量级，充放电速度更快，体现出良好的倍率性能。
关于纳米钛酸锂的制备方法主要有两种，固相合成法和溶胶凝胶法。溶胶凝胶法制得的钛酸锂虽然具有良好的高倍率充放电性能，但是一般反应时间长，生产工艺复杂，不适于放大生产；而传统固相法合成的钛酸锂也具有颗粒团聚严重、电池高倍率充放电性能差等缺点。本技术针对现有技术存在的上述不足，提出了以锂盐或锂碱和二氧化钛作为原料，制备高性能锂离子电池负极材料钛酸锂的固相合成方法以及采用性能优越的络合剂和表面活性剂来改善溶胶凝胶的方法并探索其在工业化生产方面的应用。
行业优势：钛酸锂具有安全性能好、倍率性能高、循环寿命长、放电平台稳定等优点，以钛酸锂为负极材料制作的锂离子电池将在二次电池市场中表现出极强的竞争力。基于碳负极锂离子电池的安全性问题限制了其在动力电池领域的应用，而钛酸锂负极锂离子电池则很好的解决了这个问题，扫清了锂离子电池在动力电池领域应用的障碍，从而拓宽了锂离子电池应用领域。
标准化评价
技术成熟度：功能级
技术创新度：第一级
技术先进度：第二级（标准达标）
